Σχηματισμός της λύσης του Fehling

Το διάλυμα Fehling είναι ένα χημικό αντιδραστήριο που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των αναγωγικών και μη αναγωγικών σακχάρων που βρίσκονται στους υδατάνθρακες. Αυτή η μέθοδος είναι γνωστή ως Fehling's Test. Το διάλυμα Fehling είναι επίσης γνωστό ως αντιδραστήριο Fehling. Το διάλυμα Fehling παρασκευάζεται με ανάμειξη δύο χωριστών διαλυμάτων:Fehling's A και Fehling's B.

(i) Το Fehling's A είναι ένα βαθύ μπλε υδατικό διάλυμα θειικού χαλκού (II).

(ii) Το Fehling's B είναι ένα άχρωμο διάλυμα υδατικού τρυγικού νατρίου καλίου, γνωστό και ως άλας Rochelle.

Σχηματισμός της λύσης του Fehling

Το διάλυμα Fehling παρασκευάζεται στο εργαστήριο με ανάμειξη δύο διαλυμάτων που είναι:Fehling A και Fehling B. Το Fehling A είναι ένα μπλε υδατικό διάλυμα θειικού χαλκού (II). Το Fehling A παρασκευάζεται με διάλυση θειικού χαλκού σε απεσταγμένο νερό και μερικές σταγόνες θειικού οξέος προστίθενται στο μείγμα.

Το Fehling B είναι ένα άχρωμο υδατικό διάλυμα άλατος Rochelle (η κοινή ονομασία του τρυγικού νατρίου καλίου) σε μια αλκαλική βάση όπως το υδροξείδιο του νατρίου. Παρασκευάζεται με ανάμειξη τρυγικού καλίου νατρίου και υδροξειδίου του νατρίου σε απεσταγμένο νερό. Στο τελικό μείγμα, τα υδατικά τρυγικά ιόντα σχηματίζουν δεσμούς με ιόντα Cu (II) ως δισθενείς συνδέτες και σχηματίζουν ένα σύμπλοκο Cu (II). Το σύμπλοκο τρυγικού που σχηματίζεται δρα ως οξειδωτικός παράγοντας.

Το A του Fehling και το B του Fehling είναι σταθερά χωριστά. Συνδυάζονται όταν υπάρχει ανάγκη διεξαγωγής του τεστ. Επειδή το σύμπλοκο χαλκού (II) που σχηματίζεται λόγω της ανάμειξης και των δύο διαλυμάτων δεν είναι σταθερό, αποσυντίθεται σε υδροξείδιο του χαλκού σε αλκαλικές συνθήκες.

Και τα δύο διαλύματα παρασκευάζονται ξεχωριστά και στη συνέχεια αναμειγνύονται για να σχηματίσουν το διάλυμα Fehling με μπλε χρώμα.

Εισαγωγή στο τεστ Fehling

Η δοκιμή Fehling είναι μια ενδεικτική αντίδραση για τη μείωση των ομάδων όπως οι συναρτήσεις αλδεΰδης.

Η αρχή αυτής της δοκιμής βασίζεται στο γεγονός ότι η ομάδα αλδεΰδης του σακχάρου οξειδώνεται για να σχηματίσει οξέα από σύμπλοκα ιόντα χαλκού. Το οξείδιο του κόκκινου χαλκού (Ι) στη συνέχεια καθιζάνει. Ο σχηματισμός καθίζησης είναι ένας δείκτης της αντίδρασης οξειδοαναγωγής.

Τα αναγωγικά σάκχαρα δίνουν θετικά αποτελέσματα για τη δοκιμή Fehling.

Όταν οι αλδεΰδες προστίθενται στο διάλυμα του Fehling, οξειδώνονται εύκολα για να σχηματίσουν οξέα από το σύμπλοκο διστάρτρατονεφρικού (II).

Επίσης, τα ιόντα χαλκού (II) ανάγονται σε ιόντα χαλκού (I).

Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα ίζημα οξειδίου του χαλκού (Ι), το οποίο έχει κόκκινο χρώμα.

Η εμφάνιση κόκκινου χρώματος στο τέλος της αντίδρασης δίνει ένδειξη θετικού αποτελέσματος.

Διαδικασία του Fehling's Test

Η διαδικασία που εμπλέκεται στο Fehling's Test είναι η εξής:

• Το διάλυμα Fehling παρασκευάζεται με ανάμειξη ίσων ποσοτήτων διαλύματος Fehling A και Fehling B.
• 1 ml δείγματος λαμβάνεται σε στεγνό δοκιμαστικό σωλήνα.
• Σε άλλο δοκιμαστικό σωλήνα, λαμβάνεται απεσταγμένο νερό ως έλεγχος.
• 1 ml διαλύματος Fehling προστίθεται και στους δύο δοκιμαστικούς σωλήνες.
• Και οι δύο δοκιμαστικοί σωλήνες στη συνέχεια θερμαίνονται σε υδατόλουτρο.
• Αν σχηματιστεί κόκκινο ίζημα, τότε το αποτέλεσμα είναι θετικό. Το δείγμα θα έχει γλυκόζη, φρουκτόζη κ.λπ.
• Εάν δεν υπάρχει σχηματισμός ιζήματος, το δείγμα περιέχει σακχαρόζη ή άμυλο.

Αντιδράσεις του Fehling's Test

Όταν τα ιόντα χαλκού (II) αντιδρούν με την ομάδα αλδεΰδης του δείγματος, σχηματίζεται οξείδιο του χαλκού (Ι). Αυτό το οξείδιο του χαλκού σχηματίζει ένα κόκκινο ίζημα.

Στην αντίδραση μεταξύ του διαλύματος του Fehling και της ομάδας αλδεΰδης που υπάρχει στην ένωση του δείγματος, η ομάδα αλδεΰδης που οξειδώνεται σε ιόντα οξέος και χαλκού (II) ανάγεται σε ιόντα Cu (I).

Η συνολική αντίδραση είναι η εξής:

R – CHO + 2Cu2+ + 5OH- → R – COO- + Cu2O ↓ + 3H2O

Η συνολική αντίδραση με τρυγικό είναι η εξής:

2 [Cu(C4H3O6)2]4- + 5 OH- + R – CHO → Cu2O ↓ + 3H2O + 4 (C4H3O6)3- + R – COO-

Όταν ολοκληρωθεί η αντίδραση οξειδοαναγωγής, σχηματίζεται το ανηγμένο ιόν χαλκού (Ι) ή οξείδιο του χαλκού (Ι) και είναι αδιάλυτο στο νερό και έχει κόκκινο χρώμα.

Το κόκκινο ίζημα επιβεβαιώνει την παρουσία μιας λειτουργικής ομάδας αλδεΰδης στο δείγμα.

Χρήσεις της λύσης του Fehling

Η λύση Fehling χρησιμοποιείται για τους ακόλουθους σκοπούς:

• Για να διαφοροποιήσετε τη μη αναγωγική και τη μειωτική ζάχαρη.
• Για να γίνει διάκριση μεταξύ του τύπου των υδατανθράκων που υπάρχουν σε ένα διάλυμα.
• Είναι χρήσιμο για τον έλεγχο της γλυκόζης στα ούρα ασθενών με διαβήτη.
• Είναι χρήσιμο στη διάσπαση του αμύλου για το σχηματισμό μαλτοδεξτρινών και σιροπιού γλυκόζης.

Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ποσότητας της αναγωγικής ζάχαρης.

 Περιορισμοί της δοκιμής Fehling

• Οι αρωματικές αλδεΰδες δεν μπορούν να ανιχνευθούν με τη δοκιμή Fehling.
• Αυτή η αντίδραση είναι δυνατή μόνο σε αλκαλικό μέσο.

Τα ιόντα χαλκού (II) σταθεροποιούνται σε ένα όξινο μέσο και στη συνέχεια γίνεται πολύ δύσκολο για αυτό να οξειδωθεί. Έτσι, η αντίδραση μπορεί να αποτύχει.

Συμπέρασμα 

Το τεστ Fehling είναι ένα από τα πιο κοινά τεστ που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των αναγωγικών και μη αναγωγικών σακχάρων.

Το τεστ Fehling είναι μια ενδεικτική αντίδραση για τη μείωση των ομάδων όπως οι συναρτήσεις Αλδεΰδης.

Το διάλυμα Fehling είναι ένα χημικό αντιδραστήριο που παρασκευάζεται στο εργαστήριο με ανάμειξη ίσων ποσοτήτων διαλυμάτων Fehling A και Fehling B. Το Fehling A είναι ένα μπλε χρώματος διάλυμα θειικού χαλκού. Το Fehling B είναι ένα υδατικό διάλυμα άλατος Rochelle.

Η δοκιμή Fehling γίνεται με ανάμειξη της ένωσης του δείγματος με διάλυμα Fehling και στη συνέχεια θέρμανση σε λουτρό νερού. Ο σχηματισμός κόκκινου ιζήματος στο τέλος της αντίδρασης, επιβεβαιώνει την παρουσία αναγωγικών σακχάρων.