قيمة الحموضة

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

في الكيمياء ، تُستخدم قيمة الحموضة ( AV ، أو رقم الحموضة ، أو رقم التعادل، أو الحموضة ) لتحديد كمية الحموضة في مادة كيميائية معينة . وهي كمية القاعدة (عادةً هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH))، مُعبرًا عنها بالمليغرامات من هيدروكسيد البوتاسيوم اللازمة لمعادلة المكونات الحمضية في  غرام واحد من العينة. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] تقيس قيمة الحموضة حموضة المواد غير القابلة للذوبان في الماء، مثل الزيوت والدهون والشموع والراتنجات، والتي لا تمتلك قيمة أس هيدروجيني (pH) .

الرقم الحمضي هو مقياس لعدد مجموعات حمض الكربوكسيل ( -C(=O)OH ) في مركب كيميائي، مثل الأحماض الدهنية ، أو في خليط من المركبات. [ 2 ] بعبارة أخرى، هو مقياس للأحماض الدهنية الحرة الموجودة في المادة. في إجراء نموذجي، تُذاب كمية معلومة من العينة في مذيب عضوي (غالبًا الإيزوبروبانول ) وتُعاير بمحلول هيدروكسيد البوتاسيوم الكحولي (KOH) ذي تركيز معلوم باستخدام الفينول فثالين كمؤشر لوني. [ 2 ] يشير الرقم الحمضي لعينة الزيت إلى عمر الزيت، ويمكن استخدامه لتحديد موعد تغيير الزيت. [ 5 ]

تُعاير عينة من الدهون السائلة الممزوجة بالإيثانول المتعادل بنسبة 95% باستخدام هيدروكسيد الصوديوم المعياري بتركيز 0.1 مكافئ/لتر حتى الوصول إلى نقطة نهاية الفينول فثالين. يُستخدم حجم هيدروكسيد الصوديوم وتركيزه، بالإضافة إلى وزن العينة، لحساب قيمة الأحماض الدهنية الحرة. [ 3 ]

تُقاس قيمة الحموضة عادةً بالمليغرامات من هيدروكسيد البوتاسيوم لكل غرام من العينة (مليغرام هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام دهون/زيت)، أو بالغرامات من هيدروكسيد البوتاسيوم لكل غرام من العينة (غرام هيدروكسيد البوتاسيوم/غرام دهون/زيت). [ 5 ]

الحسابات

على سبيل المثال، لتحليل النفط الخام : [ 6 ]

أV=(Vهـq-بهـq)شمال56.1 جم/مولدبليوزيت{\displaystyle AV=(V_{eq}-b_{eq})N{\frac {\text{56.1 g/mol}}{W_{\text{oil}}}}}
حيث أن KOH هو المعاير ، بينما النفط الخام هو المعاير .
يمثل V eq حجم المعاير (مل) الذي تستهلكه عينة النفط الخام و1  مل من محلول المعايرة عند نقطة التكافؤ.
يمثل b eq حجم المعاير (مل) الذي يستهلكه 1  مل من محلول المعايرة عند نقطة التكافؤ.
الوزن الجزيئي لهيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) هو 56.1  غ/مول .
يمثل W oil كتلة العينة بالجرام.

يتم حساب عيارية (N) المعاير على النحو التالي:

شمال=1000×دبليوKHP204.23 جم/مول ×Vهـq{\displaystyle N={\frac {1000\times W_{\text{KHP}}}{{\text{204.23 g/mol }}\times V_{eq}}}}
حيث W KHP هي كتلة (غرام) فثالات هيدروجين البوتاسيوم (KHP) في 50  مل من محلول KHP القياسي،
يمثل V eq حجم المعاير (مل) المستهلك بواسطة 50  مل من محلول KHP القياسي عند نقطة التكافؤ،
 يبلغ الوزن الجزيئي لـ KHP 204.23 جم/مول.

التطبيقات

تشير الزيادة في كمية الأحماض الدهنية الحرة في عينة من الدهون أو الزيوت إلى تحلل الدهون الثلاثية. يحدث هذا التفاعل بفعل إنزيم الليباز ، وهو مؤشر على عدم كفاية ظروف المعالجة والتخزين. قد يكون مصدر الإنزيم هو النسيج الذي استُخلص منه الزيت أو الدهن، أو قد يكون ملوثًا من خلايا أخرى، بما في ذلك الكائنات الدقيقة. [ 1 ]

لتحديد قيمة الحموضة للزيوت المعدنية والديزل الحيوي ، توجد طرق قياسية مثل ASTM D 974 و DIN 51558، وخاصةً بالنسبة للديزل الحيوي، حيث يُستخدم المعيار الأوروبي EN 14104 وASTM D664 على نطاق واسع عالميًا. [ 2 ] يجب أن تكون قيمة الحموضة للديزل الحيوي أقل من 0.50 ملغم KOH/غرام في كلٍ من وقود EN 14214 وASTM D6751 القياسي. وذلك لأن الأحماض الدهنية الحرة الناتجة قد تُسبب تآكل أجزاء السيارات، وبالتالي فإن هذه الحدود تحمي محركات المركبات وخزانات الوقود. [ 5 ]

انخفاض قيمة الحموضة يدل على تنظيف جيد بالصابون. [ 7 ]

عندما تتزنخ الزيوت والدهون ، تتحول الدهون الثلاثية إلى أحماض دهنية وجلسرين ، مما يؤدي إلى زيادة في القيمة الحمضية. [ 8 ] ويُلاحظ وضع مماثل أثناء تقادم وقود الديزل الحيوي من خلال الأكسدة المماثلة ، وعند تعرضه لدرجات حرارة عالية لفترات طويلة ( التحلل الحراري للإسترات ) أو من خلال التعرض للأحماض أو القواعد ( التحلل المائي للإسترات بواسطة الأحماض/القواعد ). [ 5 ]

يمكن إجراء عملية تحويل الزيوت النباتية المستعملة، ذات القيمة الحمضية العالية والمحتوى المائي العالي، باستخدام أحماض غير متجانسة متعددة مثل حمض دوديكاتنجستوفوسفوريك (PW12) كمحفز. [ 9 ] [ 10 ]

في عام 2007، قام ساهو وآخرون بصنع وقود الديزل الحيوي المكون من إسترات أحادية من مستخلص زيت البولانجا لنبات كالوفيلوم إينوفيلوم، والذي تم إنتاجه عن طريق عملية الأسترة الثلاثية المراحل ومزجه مع ديزل عالي السرعة، ثم تم اختباره لاستخدامه كبديل للديزل في محرك ديزل أحادي الأسطوانة . [ 11 ]

الاختبار

يمكن تحديد الحموضة الكلية، وملامح الأحماض الدهنية، والأحماض الدهنية الحرة في زيوت مثل زيت دوار الشمس وزيت فول الصويا، المُستخلصة بعمليات صديقة للبيئة باستخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (scCO2 ) والاستخلاص السائل المضغوط (PLE). ويضمن تحديد وفصل الأحماض الدهنية الأساسية المسؤولة عن الحموضة جودة أعلى لمنتجات الدهون والزيوت. [ 12 ]

في عام 2020، وضعت مجموعة دالاس الأمريكية (DGA) [ 13 ] وجمعية كيميائيي الزيوت الأمريكية (AOCS) طريقة قياسية (5a-40) لاختبار الأحماض الدهنية الحرة في زيوت الطهي. [ 14 ] وقد أنتجت مجموعة دالاس الأمريكية (DGA) مجموعة اختبار مبسطة تعتمد على طريقة الاختبار 5a-40. [ 15 ]

القيم الحمضية لمختلف الدهون والزيوت

الدهون / الزيتقيمة الحموضة (ملغ من هيدروكسيد البوتاسيوم لكل غرام من العينة)
شمع العسل17 – 36 [ 16 ]
زيت الكانولا0.071 – 0.073 [ 17 ]
زيت الذرة0.223 – 0.224 [ 17 ]
زيت فول الصويا0.60 – 0.61 [ 17 ]
زيت الزيتون البكر0.8 – 2 [ 18 ]
زيت القلي المستعمل0.1 – 2.5 [ 19 ] [ 20 ]

انظر أيضاً

  • قيمة الأمين  – مقياس لمحتوى النيتروجين في المركب العضوي
  • رقم البروم  – كتلة البروم التي يمتصها 100 غرام من مادة معينة
  • قيمة الإيبوكسي  – مقياس لمحتوى الإيبوكسي في المادة
  • قيمة الإستر – تحديد كمية الإستر الموجودة في الدهون والزيوت
  • قيمة الهيدروكسيل  - كتلة هيدروكسيد البوتاسيوم اللازمة لمعادلة 1 غرام من المادة المؤستلة
  • قيمة اليود  - كتلة اليود التي يمتصها 100 غرام من مادة معينة
  • قيمة البيروكسيد  – مقياس لمحتوى البيروكسيد في الدهون أو الزيوت
  • قيمة التصبن  - ملليغرامات من القاعدة اللازمة لتصبن 1 غرام من الدهون
  • الأكسدة والاختزال  – تفاعل كيميائي مصحوب بتغيرات في حالة الأكسدة
  • EN 14214  - معيار الوقود لوقود الديزل الحيوي
  • التزنخ  – الأكسدة الذاتية أو التحلل المائي للدهون والزيوت

مراجع

  1. 1 2 "14.10.1: الأطعمة - القيمة الحمضية وجودة الدهون والزيوت" . نصوص الكيمياء الحرة . 26 مايو 2016. تم الاطلاع عليه في 28 أكتوبر 2022 .
  2. 1 2 3 4 أهوجا، ساتيندر (25 يناير 2015). الغذاء والطاقة والماء: العلاقة الكيميائية . إلسيفير. ص 301. ISBN  978-0-12-800374-9. OCLC 900781294 . 
  3. 1 2 نيلسن، س. سوزان (20 مارس 2010). دليل مختبر تحليل الأغذية، الطبعة الثانية . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. الصفحات 108-109 . ISBN  978-1-4419-1463-7. OCLC 663096771 . 
  4. ↑ أوبراين، ريتشارد د. (5 ديسمبر 2008). الدهون والزيوت: تركيبها ومعالجتها للتطبيقات، الطبعة الثالثة . مطبعة سي آر سي . الصفحات 220-221 . ISBN  978-1-4200-6167-3. OCLC 367589246 . 
  5. 1 2 3 4 "رقم قيمة الحموضة أو رقم التعادل للزيت" . www.engineersedge.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2022 .
  6. ↑ CN103776825A ، جونمين، جي؛ دونغمين، وانغ ؛ هوامين، ليو، "طريقة تحديد قيمة الحموضة للشحوم ذات اللون الداكن"، صدر في 7 مايو 2014 
  7. ↑ سبيتز، لويس (2016). "مسرد المصطلحات". تكنولوجيا تصنيع الصابون . ص 267-280 . doi : 10.1016/B978-1-63067-065-8.50012-8 . ISBN  978-1-63067-065-8انخفاض قيمة الحموضة يعني مزيدًا من التنظيف (الفعالية في التنظيف) .
  8. ↑ فرناندو، س؛ كارا، ب؛ هيرنانديز، ر؛ جها، س (مايو 2007). "تأثير زيت فول الصويا غير المحوّل بالكامل على جودة وقود الديزل الحيوي". الطاقة . 32 (5): 844-851 . Bibcode : 2007Ene....32..844F . doi : 10.1016/j.energy.2006.06.019 .
  9. ^ تساو ، فنغوا. تشن، يانغ؛ تشاي، فنغيينغ؛ لي جينغ. وانغ، جيانغهوا؛ وانغ، شياو هونغ. وانغ، شينغتيان؛ تشو ، ويمين (سبتمبر 2008). “إنتاج وقود الديزل الحيوي من نفايات زيت القلي ذات القيمة الحمضية العالية المحفزة بواسطة حمض متغاير متعدد الأحماض فائق الحموضة”. التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيوية . 101 (1): 93-100 . دوى : 10.1002/bit.21879 . بميد 18646228 . 
  10. ↑ US 8962873 B2 ، A، سامرز ويليام؛ ريبيكا، ويليامز وداني ، غوليدج وآخرون، "أنظمة وطرق لصنع المنتجات الحيوية"، صدر في 24 فبراير 2015 
  11. ↑ ساهو، ب.ك.؛ داس، ل.م.؛ بابو، م.ك.ج.؛ نايك، س.ن. (فبراير 2007). "تطوير وقود الديزل الحيوي من زيت بذور البولانجا ذي القيمة الحمضية العالية وتقييم الأداء في محرك احتراق داخلي". مجلة الوقود . 86 (3): 448-454 . رمز Bibcode : 2007Fuel...86..448S . doi : 10.1016/j.fuel.2006.07.025 .
  12. ^ ميديروس فيسينتيني-بوليت، كارولينا؛ رودولفو راموس، باولو؛ برناردو غونسالفيس، سينتيا؛ لوبيز دي أوليفيرا، أليساندرا (30 ديسمبر 2021). "تقدير الأحماض الدهنية الحرة في عينات الزيوت النباتية الخام المتحصل عليها بعمليات الضغط العالي" . كيمياء الغذاء : العاشر . 12 100166. دوى : 10.1016/j.fochx.2021.100166 . بمك 8604745 . بميد 34825173 .  
  13. ↑ "المنتجات والتطبيقات" . مجموعة دالاس الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2022 .
  14. ↑ غوردون، آي.، فيرجينيا، سي.؛ ريني، كريستوفر سي.؛ ستودمير، ويلياميا سي. (21 مايو 2021). "التحقق من صحة مجموعة اختبار الأحماض الدهنية الحرة لقياس محتوى الأحماض الدهنية الحرة في الزيوت النباتية، وزيوت الأسماك، والدهون الحيوانية (الشحوم)، ومساحيق اللحوم والأسماك، ورقائق البطاطس، ومنتجات الوجبات الخفيفة المصنوعة من الحبوب: طريقة اختبار الأداء AOAC SM 052004". مجلة AOAC الدولية . 104 (2): 300-311 . doi : 10.1093/jaoacint/qsaa086 . PMID 33367722 . 
  15. ↑ "كيفية اختبار الأحماض الدهنية الحرة في زيت الطهي" . دالسورب . 2 مارس 2021. مؤرشف من الأصل في 12 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 28 أكتوبر 2022 .
  16. ↑ مين، ديفيد ب. (17 مارس 2008). دهون الطعام: الكيمياء والتغذية والتكنولوجيا الحيوية، الطبعة الثالثة . مطبعة سي آر سي . رقم ISBN 978-1-4200-4664-9. OCLC 213371194 . 
  17. 1 2 3 كارداش، إيلينا؛ توريان، ياكوف إي. (24 مارس 2005). "تحديد قيمة الحموضة في الزيوت النباتية بالمعايرة غير المباشرة في وسط مائي كحولي" . مجلة Croatica Chemica Acta . 78 (1): 99-103 . ISSN 0011-1643 . مؤرشف من الأصل في 26 فبراير 2021. 
  18. ^ ماركو جروسي. ليتشي، جوزيبي دي؛ توشي، توليا جالينا؛ ريكو ، برونو (سبتمبر 2014). "تحديد سريع ودقيق لحموضة زيت الزيتون بواسطة التحليل الطيفي للمقاومة الكهروكيميائية" (PDF) . مجلة IEEE لأجهزة الاستشعار . 14 (9): 2947–2954 . بيب كود : 2014ISenJ ..14.2947G . دوى : 10.1109/JSEN.2014.2321323 . هال هال-01276347 . 
  19. ↑ بارك، جونغ مين؛ كوه، جونغ هو؛ كيم، جين مان (سبتمبر 2020). "تحديد إمكانية إعادة استخدام زيت القلي لطهي لحم الخنزير الحلو والحامض وفقًا لنوع الزيت ومدة القلي" . مجلة علوم الأغذية والموارد الحيوانية . 40 (5): 785-794 . doi : 10.5851/kosfa.2020.e54 . PMC 7492171. PMID 32968730 .  
  20. ↑ بارك، جونغ مين؛ كيم، جين مان (31 أكتوبر 2016). "مراقبة زيوت القلي المستخدمة وأوقات قلي قطع الدجاج باستخدام قيمة البيروكسيد وقيمة الحموضة" . المجلة الكورية لعلوم الأغذية والموارد الحيوانية . 36 (5): 612-616 . doi : 10.5851/kosfa.2016.36.5.612 . PMC 5112423. PMID 27857536 .