2.2.2.1 Grundprinzip dieser reduktometrischen Methode

Eine weitere Möglichkeit die Konzentration einer Glucoselösung zu bestimmen bietet
die Methode nach Luff-Schoorl.

Im Gegensatz zur Polarimeterbestimmung bruht die Messung auf einer reduktometrische Reaktion.
Reduzierende Zucker können Cu²⁺ -Ionen zu Cu⁺ reduzieren, während sie selbst oxidiert werden.

                                    reduzierender Zucker
2 Cu²⁺ + H₂O + 2 e^- ---------------------------->  Cu₂O  + 2 H⁺
                                                                      Cu₂O fällt als Niederschlag aus

Diese Eigenschaft wird ausgenutzt, indem die Glucoselösung mit einer definiert hergestellten
Kupfer(II)-Ionen-haltigen, carbonatalkalischen Lösung (Luffsche Lösung) versetzt und erhitzt
wird. Die reduzierten Kupferionen fallen dann als Cu₂O aus. Nun wird der noch vorhandene
Überschuß an Cu²⁺-Ionen iodometrisch bestimmt. Sie bilden aus im Überschuß zugesetztem
Kaliumiodid zuerst CuI₂, bevor daraus das unlösliche CuI und I₂ entstehen.

2 Cu²⁺  +  4 I^- ------> 2 CuI₂ -------> 2 CuI   +   I₂
Die Iodmoleküle werden anschließend durch S₂O₃^2- zu I^--Ionen reduziert.
I₂  +  2 S₂O₃^2- ---------->   2 I^-   +   S₄O₆^2-
Wenn eine Probelösung keine reduzierenden Substanzen enthält, ist die Konzentration an
Kupfer(II)-Ionen maximal. Demnach entsteht auch eine maximale Menge an I₂, die den den
höchstmöglichen Verbrauch an Thiosulfat (S₂O₃^2-) verursacht. Ist in der Probe dagegen
viel Glucose vorhanden, wird eine große Menge Cu²⁺ reduziert, d.h. es entstehen weniger
Iodmoleküle I₂; der Verbrauch an S₂O₃^2- ist geringer.

Folglich muß die Differenz d von maximalem und dem bei der jeweiligen Probe festgestellten
Verbrauch ein Maß für den Gehalt an reduzierenden Substanzen in der Probe sein.

2.2.2.2 Durchführung der Bestimmung

Wie bei der Polarimetermessung wird erneut eine Standardlösung (Konzentration Co) von
250 ml angesetzt, in der 0,5 g Glucose gelöst sind. Von dieser Lösung wird wieder eine
Verdünnungsreihe hergestellt, deren Konzentrationen 0 Co; 0,2 Co; ... ; Co betragen.
25 ml dieser Lösung werden mit 25 ml Luffscher Lösung versetzt, bevor das Gemisch in
3 min. in einem mit einem Uhrglas abgedeckten Erlenmeyer-Kolben zum Sieden gebracht
wird und genau 10 Minuten am schwachen Sieden gehalten wird. Danach wird die Lösung
rasch abgekühlt, 3g Kaliumiodid zugesetzt und 20 ml einer 30%igen Schwefelsäure schnell
und vorsichtig hinzugefügt. Daraufhin wird mit 0,1 molarer Thiosulfatlsg. titriert, bis sich
eine hellgelbe Färbung einstellt, einige Tropfen einer Stärkelösung dazugegeben und bis
zum Farbumschlag von blau (Iod-Stärke-Komplex) bis milchigweiß weitertitriert. Der
Glucosegehalt kann nun wie oben bereits beschrieben aus der Differenz des Meßer-
gebnisses zum Maximalverbrauch ernittelt werden.

2.2.2.3 Ergebnis

Gemäß der oben erwähnten Reaktionsgleichung müßte die Differenz d direkt proportional zur
Glucosekonzentration der Probe sein. Tatsächlich ergibt sich annähernd eine Proportionalität:
 
 

Glucoselösung	0	0,1 Co	0,4 Co	0,6 Co	0,8 Co	Co
Verbrauch  (ml Thiosulfatlsg)	24,9	21,7	17,8	14,6	11,0	6,9
Differenz d zum  Maximalverbrauch (in ml)	0	3,2	7,1	10,3	13,9	18,0

 

Kapitel 2.2.2.4 Einfluß von weiteren Zuckern

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