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Ascorbinsäure (Vitamin C) und photometrische Titration
Ascorbinsäure, auch bekannt als Vitamin C, wird für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Sie kann durch photometrische Titration bestimmt werden.
Ascorbinsäure ist in Form von Vitamin C für Menschen nicht nur ein essenzieller Nährstoff, sondern wird auch in einer Vielzahl von Anwendungen, z.B. bei der Lebensmittelproduktion, in der Forschung und Pharmazie eingesetzt. Die Ascorbinsäurekonzentration in flüssigen Medien lässt sich ohne großen Aufwand über die photometrische Titration bestimmen.
Was ist Ascorbinsäure?
Die meisten Menschen kennen Ascorbinsäure als Vitamin C. Streng genommen ist dies nicht dasselbe, denn nur eine bestimmte Form der Ascorbinsäure, die L-Ascorbinsäure wird als Vitamin C von Menschen und Tieren verwertet und ist für ihre Gesundheit unerlässlich. Der Mensch kann dieses Vitamin - im Gegensatz zu vielen anderen Tierarten - nicht selbst produzieren, sondern muss es aus der Nahrung aufnehmen. Vitamin C kommt natürlicherweise in einer Vielzahl von Obst, Gemüse und Kräutern vor, beispielsweise in der Acerolakirsche, in Zitrusfrüchten, in Gemüsepaprika oder Petersilie. Beim Erhitzen wird ein Großteil des Vitamin C in der Regel zerstört, allerdings wird es in Lebensmitteln mit niedrigem pH-Wert und hohem Säuregehalt beim Kochen besser erhalten.
Die genaue Menge an Vitamin C, die pro Tag benötigt wird, variiert je nach Alter und Gesundheitszustand, aber es ist unbestritten, dass die tägliche Aufnahme einer gewissen Menge Vitamin C für den menschlichen Organismus lebenswichtig ist. Es ist ein Antioxidans, das den Körper vor freien Radikalen und Oxidationsmitteln schützt, entzündungshemmend wirkt und eine wichtige Rolle bei der Produktion von Hormonen und Neurotransmittern spielt.
Aber Ascorbinsäure ist viel mehr als nur ein Vitamin. Es gibt unzählige Verwendungsmöglichkeiten von Ascorbinsäure in einer Vielzahl von Branchen.
Welche Branchen testen auf Ascorbinsäure??
Lebensmittel und Getränke
Die Verwendungsmöglichkeiten von Ascorbinsäure in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sind sehr vielfältig. Vitamin C ist nicht nur von Natur aus in einigen Lebensmitteln enthalten, sondern auch die Anreicherung von Lebensmitteln mit Vitamin C ist üblich. Dies ist nicht nur eine Möglichkeit, mehr Vitamin C in die Ernährung einzubringen, sondern kann auch eine wichtige Rolle für die Lebensmittelqualität und -sicherheit spielen.
Ascorbinsäure kann sowohl als Geschmacksverstärker als auch als Konservierungsmittel verwendet werden. Sie wird häufig in Produkten wie Marmeladen, Gelees, Brot (glutenverstärkend), Fleischkonserven, Hackfleisch (reduziert die Oxidation) und vielem mehr verwendet. Sie gilt als unbedenklich für den Verzehr und ist hervorragend geeignet, um den pH-Wert einzustellen. Der pH-Wert von Lebensmitteln und Getränken kann angepasst werden, um Geschmack und Stabilität eines Produkts zu erhalten. Der pH-Wert kann den Unterschied ausmachen, ob ein Produkt haltbar ist oder schnell verdirbt.
Kosmetik und Hautpflege
Ascorbinsäure ist in allen Arten von Lotionen, Cremes, Balsam, Toner, Peelings und Kosmetika enthalten. Sie ist nicht nur ein wichtiges Hilfsmittel, den pH-Wert eines Körperpflegeproduktes einzustellen, sie hat auch positive Effekte. Vitamin C wirkt beispielsweise gegen freie Radikale und Umweltbelastungen, kann feine Linien und Falten glätten, dunkle Flecken aufhellen oder bei der Heilung von Lichtschäden helfen. Außerdem unterstützt es den Körper bei der Produktion von Kollagen und dessen Absorption. Langfristig kann dies zu einem jugendlicheren Aussehen der Haut führen.
Wie wichtig der richtige pH-Wert in Körperpflegeprodukten ist, erfahren Sie auch in unserem Artikel "Individuelle Kosmetik: Der pH-Wert macht's".
Wasser
Ascorbinsäure kann in Wasseraufbereitungsanlagen und in Privathaushalten als Entchlorungsmittel verwendet werden. Chlor wird in der Regel als Desinfektionsmittel verwendet, um Wasser zum Trinken, Baden und Schwimmen sicher zu machen. Die Entchlorung erfolgt auf natürliche Weise, wenn das Wasser lange genug an der Luft und unter UV-Licht (Sonnenlicht) steht. Bei kleinen Mengen (z. B. 40 l Wasser für ein Aquarium) mag dies praktikabel sein, aber wenn eine größere Menge Wasser entchlort werden muss, ist diese Methode zeit- und platzaufwendig. Die Verwendung von Ascorbinsäure zur Entchlorung von Wasser ermöglicht es Kläranlagen, das Wasser wieder in die Umwelt zu leiten. In kleinerem Maßstab können Privathaushalte, wenn nötig, Ascorbinsäure verwenden, um das Wasser aus ihren Wasserhähnen und Duschköpfen zu entchloren. Es gibt auf dem Markt entsprechende, mit Ascorbinsäure angereicherte Filter.
...und mehr!
Weitere Branchen, welche Ascorbinsäure einsetzen, sind Forschung (z. B. Zellkulturen, pH-Wert-Einstellung, Wasserreinigung), Pharmazie (z. B. Vitaminherstellung), Landwirtschaft (z. B. zur Gesunderhaltung des Tier- oder Pflanzenbestandes oder zur pH-Wert-Einstellung von Nähr- und Anbaumedien), Fotografie (Bildentwicklung) und Fertigung (z. B. Kunststoffe).
Potentiometrische und photometrische Titrationen
Zur Bestimmung der Ascorbinsäurekonzentration in Proben empfehlen wir die Titration (entweder potentiometrisch oder photometrisch).
Potentiometrisch
Um Vitamin C potentiometrisch zu titrieren, muss man eine Redox-Titration (Oxidations-Reduktions-Titration) durchführen. Für diese Titration werden ein Titrator (oder ORP-Meter), eine ORP-Elektrode, Jod, Schwefelsäure und Kaliumjodid benötigt. Eines der Probleme bei dieser Methode ist die Tatsache, dass die Redoxreaktion alle Reduktionsmittel in einer Probe berücksichtigt. Dies kann unter Umständen zu falsch hohen Ergebnissen führen.
Photometrisch
Die photometrische Titration von Ascorbinsäure ist sicher und einfach. Diese Methode hat den zusätzlichen Vorteil, dass sie sich an Standardmethoden hält und einige der Probleme vermeidet, die mit der potentiometrischen Titration von Vitamin C verbunden sind. Anstatt eine mV-Änderung in der Probe zu messen, hat die photometrische Methode einen Farbänderungsendpunkt. Um eine photometrische Titration automatisch durchzuführen, benötigen Sie eine photometrische Elektrode mit der richtigen Wellenlänge, Oxalsäure, 6-Dichlorindophenol und deionisiertes Wasser (zusätzlich zum automatischen Titrator).
Die Unterschiede auf einen Blick |
||
Potentiometrisch | Photometrisch | |
Titrant | Stabilisiertes Iod | 6-Dichlorindophenol |
Elektrode | Redox | 525 nm Photometrisch |
Benötigte Reagenzien | Schwefelsäure, Kaliumjodid | Oxalsäure, entionisiertes Wasser |
Titrationssystem | Automatischer Titrator | Automatischer Titrator |
Interferenzen | Reduktionsmittel | Stark gefärbte Proben |
Industriestandard-Methoden | Adaptiert | Ja |
Photometrische Titration von Vitamin C
Material
- HI900601 525 nm (grün) Photometrische Elektrode
- 0,00086M ,6-Dichlorindophenol (DPIP)
- 2%ige Oxalsäurelösung
- Deionisiertes Wasser
- Vollpipetten der Klasse A
- 150 mL Bechergläser
- Automatischer Titrator
Standardarbeitsanweisung
- Stellen Sie Ihren automatischen Titrator ein und wählen Sie die Methode.
- Wählen Sie Ihre Probengröße gemäß ISO 6557-2 Bestimmung des Ascorbinsäuregehalts - Teil 2: Routinemethoden.
- Verwenden Sie Glasgeräte der Klasse A und geben Sie eine exakte Menge Oxalsäure in der 1 bis 5-fachen Menge der Probe.
- Füllen Sie die Probe mit deionisiertem Wasser auffüllen (bis zur 75-ml-Marke auf dem Becherglas).
- Stellen Sie das Becherglas unter den Rührer und senken Sie es ab, um die Elektrode und den Rührer einzutauchen. Stellen Sie sicher, dass der Sensorteil der Elektrode 5-6 mm unter der Oberfläche liegt. HINWEIS: Die Dosierspitze sollte in Kontakt mit der Oberfläche der Probe sein (leicht eingetaucht).
- Drücken Sie "Start". Der Titrator beginnt mit der Analyse.
Am Ende der Titration, wenn die Äquivalenzpunkte erreicht sind, erscheint die Meldung "Titration abgeschlossen" mit den Ergebnissen für Ascorbinsäure in g/L. - Nehmen Sie die Elektrode und den Rührer aus der Probe und spülen Sie sie gründlich ab.
- Notieren Sie das Ergebnis.
3 hilfreiche Tipps für Ihre Analysen
- Wenn es sich bei den zu titrierenden Proben um frisches oder gefrorenes Obst und Gemüse handelt, kann es erforderlich sein, die Samen und die Wände der Samenhohlräume zu entfernen. Dann mischen Sie die Probe gründlich, um sie zu homogenisieren. Filtern Sie die Probe, und dann können Sie titrieren. Zu viele Verunreinigungen in der Probe können die Titration erschweren.
- Lassen Sie gefrorene Proben in einem geschlossenen Gefäß auftauen. Vergessen Sie nach dem Auftauen nicht, die beim Auftauen entstandene Flüssigkeit unterzumischen.
- Wenn Ihre Probe stückig ist oder Schwebstoffe enthält, können diese Feststoffe die Titration stören. Schwebende Feststoffe können durch Filtrieren oder Zentrifugieren entfernt oder abgetrennt werden.
Originalartikel: "Ascorbic Acid (Vitamin C) and Photometric Titration" von Hanna Instruments USA. Aus dem Englischen von Sabrina Mesters-Wöll.
Aus Gründen der sprachlichen Vereinfachung wird auf die Nennung der Geschlechter verzichtet, wo eine geschlechtsneutrale Formulierung nicht möglich ist. In diesen Fällen beziehen die verwendeten männlichen Begriffe die weiblichen Formen ebenso mit ein.
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