Применение ИК-спектроскопии в пищевой промышленности

Инфракрасная спектроскопия - метод получения информации о частоте колебаний ядер, зависящей от строения молекул и прочности валентных связей. Принцип работы спектрометра с преобразованием Фурье. Величина, использующаяся для измерения лучистой энергии.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 12.03.2019
Размер файла 7,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Лучистая энергия - энергия электромагнитных колебаний, и ее можно считать составляющей частью солнечной энергии. Величину лучистой энергии выражают в калориях, поглощаемых за 1 мин поверхностью в 1 см2, расположенной перпендикулярно к направлению лучей источника радиации (кал/см2*мин). Она распространяется в виде электромагнитных волн, отличающихся длиной и частотой колебаний. Чем длиннее волна, тем меньше частота её колебаний. Диапазон длин волн света включает инфракрасную (ИК), видимую и ультрафиолетовую (УФ) области.

Метод, занимающийся изучением взаимодействия электромагнитного излучения с веществами, называется спектроскопией. Структура спектра атома или молекулы характеризуется их энергетическими уровнями. По законам квантовой механики, каждый уровень соответствует определенному квантовому состоянию. Электроны и ядра в подобном состоянии совершают периодические движения, для которых энергия и другие физические величины принимают только разрешенные дискретные значения. Анализируя спектр данной системы, можно определить энергии и квантовые числа состояний, сделать выводы относительно действующих в ней сил. Таким образом, спектроскопия является основным источником сведений о строении атомов и молекул.

Методы спектроскопии применяются при изучении таких свойств тел как температура и плотность, для обнаружения и определения веществ.

Рассмотрим более подробно инфракрасную спектроскопию.

Инфракрасное излучение примыкает к красной части видимого спектра, не воспринимается нашими органами зрения, но обладает способностью нагревать поверхности, на которые воздействует. Диапазон инфракрасных лучей достаточно широк, длина волны колеблется от 0,85 до 1000 мкм. Частичное поглощение и рассеяние инфракрасных лучей происходит в атмосфере Земли. ИК излучение хорошо поглощается телами, изменяет электрическое сопротивление тел, хорошо проходит через непрозрачные тела.

На основе этих свойств ИК-лучей основан один из методов изучения состава веществ - инфракрасная спектроскопия (ИК-спектроскопия). Приборы, применяемые в данном методе называются ИК-спектрометры. Они бывают: инфракрасный спектроскопия валентный

• дисперсионные - роль монохроматора выполняет призма или дисперсионная решётка;

• спектрометры с преобразованием Фурье. Главными элементами являются три зеркала: светоделительное - делит пучок излучения на две части, одна из которых отражается от неподвижного зеркала, а вторая -- от подвижного (сканера). Оба отражённых пучка затем снова попадают на светоделительное зеркало, где объединяются и направляются на детектор (фотоприёмник).

Инфракрасная спектроскопия дает очень важную информацию о частоте колебаний ядер, которая зависит от строения молекул и от прочности валентных связей. Она включает в себя исследование, получение и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ИК-области спектра. Экспериментальным результатом функция зависимости интенсивности инфракрасного излучения, пропущенного через тело, от его частоты.

Спектроскопия применяется для изучения сложных молекул, органических и неорганических веществ. Именно поэтому широко применяют в пищевой промышленности для исследования жирно-кислотного состава молочных продуктов, определения количества пестицидов в овощах и фруктах, содержания витаминов A, B1, B2, B6, C, K, никотиновой кислоты, каротина и токоферолов, при анализе пищевых красителей, а также для контроля технологических процессов при переработке растительного и животного сырья. В комбинации с хроматографией ИК-спектроскопию можно применять для исследования ароматических веществ и ряда органических соединений.

На данный момент изучено и систематизировано довольно объёмное количество инфракрасных спектров различных соединений - более чем 20 000, что облегчает практическое проведения анализа. Для получения первичных ориентировочных данных часто пользуются картой Колтупа. Для окончательных выводов обычно требуется более тщательный анализ спектра. В некоторых случаях задача качественного анализа может быть решена простым сопоставлением спектра известного соединения и анализируемого вещества.

ИК-спектроскопия часто оказывается более полезной в качестве дополнительного метода при изучении чистых веществ после хроматографического разделения сложных компонентов пищевых продуктов. Инфракрасный спектр органического соединения - один из наиболее однозначных физических свойств вещества, характеризуя его более точно, чем плотность или температура кристаллизации. Для идентификации вещества нужно знать, к какому классу органических соединений оно относится.

Список использованных источников

1. Физическая химия. Химическая термодинамика (электронный учебник) Данилин В.Н., Боровская Л.В., Шурай П.Е.Международный журнал экспериментального образования. 2009. № 4.

2. Физколлоидная химия (электронный учебно-методический комплекс) Боровская Л.В.Международный журнал экспериментального образования. 2009. № 4.

3. Устройство для использования солнечной энергии Шабалина С.Г., Данилин В.Н., Боровская Л.В. Физико-химический анализ свойств многокомпонентных систем. 2003. № 1.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Физические основы спектроскопии комбинационного рассеяния света. Устройство, принципы работы спектрометра SENTERRA. Исследование спектров комбинационного рассеяния экспериментальных образцов покрытий на основе углерода при помощи КР-спектрометра Senterra.

    курсовая работа [839,8 K], добавлен 16.02.2016

  • Систематика состояний многоатомных молекул. Полная энергия нормальных колебаний в приближении гармонического осциллятора. Выражение для вращательных уровней энергии молекулы типа симметричного волчка. Вывод уравнения для вращательных уровней энергии.

    презентация [58,4 K], добавлен 19.02.2014

  • Характеристика методов измерения и назначение измерительных приборов. Устройство и применение измерительной линейки, микроскопических и штанген-инструментов. Характеристика средств измерения с механическим, оптическим и пневматическим преобразованием.

    курсовая работа [312,9 K], добавлен 01.07.2011

  • Технологические процессы в промышленности, связанные с затратой или выделением энергии, ее взаимными превращениями из одного вида в другой. Роль энергии в технологических процессах и ее рациональное использование. Применение нефти для получения топлива.

    контрольная работа [26,4 K], добавлен 20.09.2011

  • Характеристика продукции, полуфабрикатов. Технология производства вареной колбасы. Устройство и принцип действия линии. Проектирование устройства для измерения расхода газов стандартными сужающими устройствами на предприятиях пищевой промышленности.

    курсовая работа [282,3 K], добавлен 22.11.2013

  • Назначение и принцип работы подшипников скольжения. Свойства политетрафторэтилена. Технология сборки подшипников скольжения. Определение зависимости предела прочности композита от амплитуды колебаний. Прочностные характеристики от амплитуды колебаний.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 17.05.2015

  • Стандарты, применимые к пищевой промышленности. Преимущества, получаемые компанией в результате сертификации по стандарту GFSI. Обзор публикаций, посвященных сертификации продукции и СМК в пищевой промышленности. Процессы жизненного цикла продукции.

    курсовая работа [514,9 K], добавлен 30.03.2014

  • Сведения о частотных характеристиках деталей. Расчет форм и частот собственных колебаний рабочих лопаток ГТД, методы и средства их измерения. Конструкция и принцип работы устройств для их зажима при контроле ЧСК. Способы снижения вибрационных напряжений.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 31.01.2011

  • Характеристика технологических процессов пищевой промышленности: ферментации, тепловой обработки, обезвоживания и дистилляции. Исследование специфики подбора оборудования. Изучение структуры пищевого предприятия и задач управления данным предприятием.

    контрольная работа [24,0 K], добавлен 02.10.2013

  • Особенности проведения процессов выпаривания на предприятиях пищевой промышленности. Технические описания и расчеты. Принцип работы технологической схемы и работы проектируемого аппарата (выпарная установка для концентрирования сыворотки подсырной).

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.12.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.