ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИОНИЗАЦИИ ЯБЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ В ПРИСУТСТВИИ СИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И ЕЕ СВЯЗЬ С ОПРЕДЕЛЕНИЕМ СУММЫ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ КИСЛОТ В ВИНОГРАДЕ И ВИНЕ
Проведено экспериментальное Изучение поведения разбавленных ( c -3, моль/дм3) водных растворов яблочной кислоты в присутствии сильных электролитов в процессе непрерывного потенциометрического титрования электрогенерированным основанием. Предложена феноменологическая модель ионизации яблочной кислоты, основанная на положении, что в растворах, в том числе сильноразбавленных её молекулярные и ионизированные формы существуют в димерных формах. Доказательство правильности предложенной модели проводили решением двух математических моделей и их экспериментальной проверкой. Первая классическая модель заключалась в том, что яблочная кислота в условиях эксперимента находится в мономерной форме и в процессе титрования последовательно ионизируется по двум ступеням. Вторая модель базировалась на том, что яблочная кислота, как и ее анионные формы, находится в водных растворах в устойчивой димерной форме и титруется как четырехосновная кислота. Для каждой из моделей найдены константы ионизации, описана связь между ними. Для второй модели показано, что процесс ионизации яблочной кислоты по третьей и четвертой ступеням затруднен из-за того, что протоны находятся в кольце из карбоксильных групп и титруются значительно труднее концевых, так как в процессе титрования происходить усиление их связи с атомами кислорода. Построены кривые распределения предполагаемых молекулярных и ионных форм яблочной кислоты, образующихся в ходе титрования, и обсуждена природа водородных и межмолекулярных связей. Выявлено влияние яблочной кислоты на вид кривых титрования вин. Приведены результаты сравнения найденных данным методом констант ионизации димерных форм винной, яблочной, лимонной, муравьиной, молочной, янтарной и уксусной кислот. Полученные результаты использованы в методах титриметрии для оценки качества виноградного сырья и вин.