Gıdaların fiziksel özelliklerinin tespitinde konsantrasyon ölçümü önemli bir rol almaktadır. Özellikle kütle denkliklerinin kurulmasında ihtiyaç duyulan konsantrasyon miktarının ölçümü çeşitli şekillerde olmaktadır. Yöntemler örneğe ve konsantrasyonunun bulunması istenen maddeye göre farklılık gösterebilir. Örneğin meyve suyunda şeker konsantrasyonunu ölçmek amacıyla refraktometre kullanılır. Refraktometreler örnekten kritik kırılma açısını ölçerler. Kritik kırılma açısı konsantrasyonla değişir. Konsantrasyonda bir artış olduğunda kırılma açısı da büyür. Renk , gaz ve çözünmüş partiküller ölçüm sonuçlarını etkilemez. Refraktometreler ,genellikle sukroz içeren, solüsyonlardaki çözünmüş madde miktarının tayininde kullanılır. Kırılma indisi ve kuru madde içerik miktarı arasındaki ilişki sukroz için iyi bilinir ve “Brix” olarak ifade edilir. Brix ; 100 gr sıvı şeker solüsyonundaki sukroz miktarının gr olarak ifadesidir. Fakat , kuru madde miktarının sabit kalmasına rağmen , şeker solüsyonunun kırılma indisi sıcaklıkla değişebilir. (1)

GİRİŞ VE LİTERATÜR

İki veya daha fazla bileşenden oluşan bir karışım içindeki herhangi bir bileşenin relatif miktarına konsantrasyon denir. Konsantrasyonun birimleri kütlesel veya hacimsel esaslara göre ifade edilir. (2)

Kütlesel Konsantrasyonlar

Kütlesel Yüzde : En çok kullanılan bir konsantrasyon birimidir. Bir karışım içinde bulunan herhangi bir maddenin kütlesinin (mA), karışımın toplam kütlesine (mt) oranı 100 ile çarpılarak bulunur.
Kütlesel %A = (mA/mt)X 100
Mol Kesri ve Molar Yüzde : Kimyasal işlemlerde kütlesel yüzde yerine mol kesrinin kullanılması daha uygundur. Bir karışım içinde bulunan herhangi bir maddenin mol kesri (xA), o maddenin mol sayısı (nA), karışımın toplam mol sayısına (nt) oranlanarak bulunur.
XA = nA/nt
Bu bağıntıdan da anlaşılacağı üzere mol kesri daima 0 < x < 1 arasındadır. Mol kesri 100 ile çarpılırsa molar yüzde elde edilir.
Molar %(A ) = (xA)100

Molalite : Analitik kimyada çözeltilerin konsantrasyonunu ifade etmek için çok kullanılan bir konsantrasyon birimidir. 1kg. çözücü içinde çözünmüş olan mol sayısı o çözeltinin molalitesi olarak tanımlanır.
ppm : Çok seyreltik karışımların konsantrasyonları için kullanılan bir kütlesel konsantrasyon birimidir. ppm ingilizce “parts per million” sözcüklerinin baş harflerinden türetilmiştir. 1 ppm, bir milyon kısım karışım içinde bulunan 1 μg maddenin veya 1 kg karışım içinde bulunan 1 mg maddenin konsantrasyonu 1 ppm dir.
1 ppm = 1μg / 1 g
1 ppm = 1mg / 1kg
Pratikte seyreltik sulu çözeltilerde mg/l konsantrasyon yerine ppm kullnaılmaktadır. Çok küçük konsantrasyonlar için , “ppb” milyarda bir konsantrasyon birimi de benzer şekilde konsantrasyon birimi olarak kullanılmaktadır.

Hacimsel Konsantrasyonlar

Gram / litre : 1 litre çözelti içinde bulunan gram olarak madde miktarıdır.
Normalite : Volumetrik analizlerde çok kullanılan bir hacimsel konsantrasyon birimidir. 1 litre çözelti içinde bulunan eşdeğer gram madde miktarı o çözeltinin normalitesi olarak tanımlanır.
Molarite : 1 litre çözelti içinde çözünmüş olarak bulunan mol miktarı o çözeltinin molaritesini ifade eder. Normalite ile molarite arasında aşağıdaki bağıntı vardır:
Molarite = normalite / değerlik
Formalite : 1 litre çözelti içinde çözünmüş olarak bulunan bileşiklerin formül gram sayısı o çözeltinin formalitesi olarak tanımlanır.
(2)
İki çeşit konsantrasyon ölçüm metodu vardır : [1] doğrudan metot: Burda kütlesi hassas bir şekilde bulunmuş olan bir primer standart uygun bir çözücüde çözüldükten sonra ölçülü balonda bilinen bir hacme seyreltilir. [2] ayarlama metodu: Bu metotta titrant ile belli kütlede bir primer standartı yada belli kütlede bir ikincil standartı yada hacmi belli olan başka bir standart çözeltiyi titre ederek titrantın konsantrasyonu bulunur. (3)

REFRAKTOMETRE


Refraktometreler, analizi yapılacak maddenin konsantrasyonunu ,çözeltinin kırılma indisinin konsantrasyonu ile orantılı olarak değişmesi mantığına dayanarak ölçen makinalardır. Kırılma indisi saydam ortama gelen ışının sinüsünün kırılma açısının sinüsüne oranıdır. Kırılma indisi belli iki ortamda, aynı sıcaklıkta ve aynı dalga boyunda sabittir. Organik sıvı maddelerin kırılma indisleri 1.30-1.80; organik katı maddelerin ise 1.3-2.5 arasındadır. (4)
REFRAKTOMETRE ÇEŞİTLERİ :

El Refraktometresi : Sıvı solüsyonların kırılma indislerini ölçen bir cihazdır. El tipi refraktometreler küçük hacimli, hafif olması nedeniyle, meyve suyu, süt, salça, reçel gibi çeşitli gıda endüstrilerinde rahatlıkla kullanılmaktadır. (Aşağıdaki tabloda değişik modellere göre ölçüm aralıkları ve çözünürlükleri belirtilmiştir)



Çeşit Ölçüm Aralığı Çözünürlük
0 - 18% 0.1 - 0.2%
0 - 32% 0.2%
0 - 80% 0.2%
45 - 82% 0.5%
0 - 90% 0.2%


ABBE Refraktometre çözeltilerin kırılma indisleri ile çözünen şekerlerin kırılma indisleri ölçülerek, şeker miktarı yüzde sakkaroz üzerinden ifade edilir. ABBE Refraktometre oldukça doğru ve hızlı sonuçlar verir.
*Abbe Refraktometre’nin Kullanıldığı Alanlar:
Gıda Sanayi
Kimya Sanayi
Farmasötik Sanayi
Petrol Sanayi
Yağ Sanayi
Araştırma Laboratuvarları

Abbe Refraktometre’nin Özellikleri:
Ölçüm Aralığı 1.3-1.7
Hassasiyet +/- 0.0002
Teleskopik sistemin büyütme gücü 2 X
Okuma sisteminin büyütme gücü 30 X
Ağırlık 2.6 kg.
Boyutlar 100*200*240mm.


MATERYAL VE METOD

MATERYAL

Portakal suyu
Piset
Alkol
Pamuk

SONUÇLAR VE TARTIŞMA


Yapılan ölçümlerde kırılma indisi 17 o C de 1,3485 olarak gözlemlenmiştir.
Örnek olarak kullandığımız portakal suyunun % şeker konsantrasyonu 10,2 olarak bulunmuştur.
Literatürden portakal suyunun şeker konsantrasyonu 8,8 gr olarak bulunmuştur.
Deney sonucunda bulunan değer ile literatürdeki değer karşılaştırıldığında sonuçların farklı oldu görülmektedir. Bu fark deney sırasında değeri okuma yanlışlığından kaynaklanıyor olabilir.
Literatürdeki 8,8 değeri her portakal suyu için sabit olarak verilmiş olabilir fakat üretici firma şeker konsantrasyonlarına belli bir ölçüye kadar müdahale edebiliyor ve dolayısıyla bu değer firmadan firmaya değişiklik gösteriyor olabilir.


REFERANSLAR


1.http://www.globalspec.com/Frames?Url...er%3Fse%3Davka
2. Prof. Dr. H. Yalçın, Y.Doç.Dr. M. Gürü, 2000. Stokiometri, 1st basım, Palme Yayıncılık, Ankara.
3.S.W.Holler. Fundemantals of Analytical Chemistry, 7th ed.U.S