Зола (химия)

В аналитической химии озоление или определение содержания золы представляет собой процесс минерализации путем полного сжигания для предварительной концентрации следовых количеств веществ перед химическим анализом ^[1] , таким как хроматография , или оптическим анализом, таким как спектроскопия .

Содержание золы в образце является мерой количества неорганического негорючего материала, который он содержит. Остатки после полного сгорания образца — в отличие от золы , остающейся после неполного сгорания — обычно состоят из оксидов неорганических элементов, присутствующих в исходном образце. Зола является одним из компонентов в приблизительном анализе биологических материалов, состоящих в основном из соленых неорганических компонентов. Она включает соли металлов , которые важны для процессов, требующих ионов, таких как Na ⁺ (натрий), K ⁺ (калий) и Ca ²⁺ (кальций). Она также включает микроэлементы , которые требуются для уникальных молекул, таких как хлорофилл и гемоглобин .

Процедуры определения содержания золы аналогичны процедурам определения потерь при прокаливании . Обычно термин «зола» используется для преимущественно органических материалов, таких как топливо и продукты питания, в то время как термин «потери при прокаливании» используется для преимущественно неорганических материалов, таких как горные породы и сгоревшая зола.

Тигель можно использовать для определения процентного содержания золы в образце материала, например , угля , древесины , нефти , резины, пластика, продуктов питания или любого горючего материала. Соответствующий метод определения золы зависит от типа анализируемого образца. Каждый метод может различаться по таким параметрам, как температура печи, время пребывания в печи, количество этапов нагрева и процедуры подготовки образца.

ISO требует определения содержания золы для большинства пищевых продуктов. Примеры включают

• ISO 2171 : Зерновые, бобовые и побочные продукты — Определение выхода золы при сжигании ;
• ISO 3593: Крахмал — Определение золы ;
• ISO 928: Специи и приправы. Определение общей золы ; и
• ISO 936: Мясо и мясные продукты. Определение общей золы .

Примеры методов определения содержания золы в других твердых веществах включают:

• ASTM D482: Стандартный метод определения золы в нефтепродуктах ;
• ISO 6245: Нефтепродукты — Определение золы ;
• ASTM D874: Стандартный метод определения сульфатной золы в смазочных маслах и присадках ;
• ASTM D3174: Стандартный метод определения золы в аналитическом образце угля и кокса из угля ;
• ISO 1171: Твердое минеральное топливо. Определение золы ;
• ISO 18122: Твердое биотопливо. Определение зольности ;
• ASTM D1102: Стандартный метод определения золы в древесине ;
• ASTM D2974: Стандартные методы испытаний для определения содержания воды (влаги), зольности и органического материала в торфяных и других органических почвах ;
• ASTM D2866: Стандартный метод определения общей зольности активированного угля ;
• ISO 3451: Пластмассы — Определение золы — Часть 1: Общие методы ;
• ASTM D2584: Стандартный метод испытаний на потери при прокаливании отвержденных армированных смол ; и
• ASTM D5630: Стандартный метод определения содержания золы в пластмассах .

Зола — это тест для определения количества золы, образующей материал, присутствующий в нефтепродукте, чтобы решить вопрос о его использовании в определенных областях. Зола образующие материалы считаются нежелательными примесями или загрязнителями.

В анализе золы нефтепродуктов зольность представляет собой негорючий компонент, остающийся после полного сгорания образца печного топлива. Зольность нефтепродуктов обычно низкая. Она определяется как неорганический остаток, который остается после сгорания масла на воздухе при определенной высокой температуре. Зольность обычно составляет от 0,1 до 0,2% в масле. Некоторые из образующих золу компонентов встречаются в сырой нефти естественным образом; другие присутствуют в результате переработки или загрязнения во время хранения или распределения. Знание количества образующего золу материала, присутствующего в продукте, может дать информацию о том, подходит ли продукт для применения.

В анализе золы угля и других видов твердого топлива количество серы, удерживаемой в золе в процессе озоления, не является постоянным, а зависит от условий озоления, а также от других неорганических компонентов в золе, которые могут образовывать сульфаты в процессе озоления. Таким образом, различные процедуры озоления могут давать различное содержание золы. ^[2]

Некоторые необходимые аппараты включают в себя:

• тигель (или подобная фарфоровая или металлическая посуда)
• заглушенная печь
• горячая плита
• образец

Тигель и его крышка предварительно взвешиваются после тщательного высушивания. Образец добавляется в полностью сухой тигель и крышку, и они вместе взвешиваются, чтобы определить массу образца по разнице. Образец помещается в горячую печь на достаточно долгое время, чтобы произошло полное сгорание образца. Затем тигель, крышка и зола снова взвешиваются.

Анализ меда показывает: ^[3]

Типичный анализ меда

• Фруктоза : 38%
• Глюкоза : 31%
• Сахароза : 1%
• Вода : 17%
• Другие сахара : 9% ( мальтоза , мелезитоза )
• Зола: 0,17%

В этом примере зола будет включать в себя все минералы, содержащиеся в меде.

Озоление также проводится перед химическим анализом методом эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой .

• Оксиды , например, _{Al2O3 ,} CaO _{, Fe2O3 ,} MgO , _{MnO , P2O5} , K2O , SiO2
• Карбонаты : Na ₂ CO ₃ ( кальцинированная сода ), K ₂ CO ₃ ( калий )
• Бикарбонаты , например, NaHCO3 ₍ пищевая сода )
• Сульфаты : сульфатная зола, согласно Ph. Eur.
• Индуктивно-связанная плазменная эмиссионная спектрометрия
• Атомно-абсорбционная спектроскопия