Химия - Инверсия (химия)

Инверсия — гидролитическое расщепление сахарозы на глюкозу и фруктозу. Под влиянием кислот сахароза в водном растворе, присоединяя воду, распадается на глюкозу и фруктозу.

Ион водорода кислоты действует при этом как катализатор. Полученная смесь глюкозы и фруктозы вращает плоскость поляризации уже не вправо, как сахароза, а влево, так как левая вращательная способность образовавшейся фруктозы больше правого вращения глюкозы; происходит превращение правого вращения в левое, вследствие чего и реакция эта названа инверсией сахарозы. Реакция инверсии: С14Ни0и + Н,0 С.,11,,0,, 1 ОвНиОв. Сахароза Глюкоза Фруктоза Реакция — бимолекулярная, т. е. идет между двумя молекулами: сахар и вода. Но если рассматривать реакцию инверсии в разбавленных водных растворах, то количество воды будет мало изменяться, так как лишь незначительная часть ее будет связываться с сахарозой. Меняться постепенно будет только количество сахарозы, а реакция, таким образом, будет идти как мономолекулярная и необратимая. Законы таких реакций были изучены именно путем наблюдения инверсии. Так как при нормальной работе сахарного завода никогда не допускают значительной инверсии сахарозы, то концентрацию сахарозы можно считать почти постоянной: лишь ничтожно малая доля этой концентрации затрачивается на образование инвертного сахара. Поэтому можно здесь при вычислении накопившегося инвертного сахара обойтись без обычного логарифмического уравнения мономолекулярной реакции. По закону действующих масс количество образовавшегося инвертного сахара I должно быть пропорционально начальной концентрации сахарозы 50 и времени т, т. е. г = с50т. Коэффициент пропорциональности с выражает скорость инверсии: он показывает, сколько образуется инвертного сахара в единицу времени при начальной концентрации сахарозы, равной единице. Время будем выражать в минутах; ! и 50 можно выражать в любых, но одинаковых мерах. Скорость инверсии, т. е. коэффициент с, пропорционален концентрации ионов водорода, так как ион водорода является катализатором реак¬ции. Следовательно, с = с0. Здесь с0 — коэффициент, уже не зависящий от концентрации ионов во¬дорода, но с0 весьма быстро увеличивается с повышением температуры; температурный коэффициент реакции инверсии — около 3. В табл. 7 приведена величина коэффициента с0 для различных температур. Пример. Кислый сахарный раствор с рН 6,0 на¬гревается 60 мин при температуре 100 °C. Найдем количество инвертного са¬хара, образовавшегося на 100 частей сахарозы. По табл. 7 найдем с0 = 26,797. Следователь¬но, с = Ю-6 • 26,797 и I = с8ах = 10"6 -26,797 • 100 • 60 = 0,16% от всего имею¬щегося сахара. При рН 5 нашли бы уже значительное количество инверта — 1,6%.