Физико-химические методы исследований

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ  
РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (РИНХ) 
 
ФАКУЛЬТЕТ ТОРГОВОГО ДЕЛА 
 
Кафедра товароведения и управления качеством 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Е.Е. Гурнак, Л.С. Маркин, М.Н. Наливайко 
 
 
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ  
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ростов-на-Дону 
Издательско-полиграфический комплекс РГЭУ (РИНХ) 
2024 

УДК 658.62(075) 
ББК 65.291.823 
Г95 
 
Гурнак, Е.Е.  
Г95    Физико-химические методы исследований : учебное пособие / Е.Е. Гурнак, Л.С. Маркин, М.Н. Наливайко. – Ростовна-Дону : Издательско-полиграфический комплекс Рост. 
гос. экон. ун-та (РИНХ), 2024. – 160 с. 
ISBN 978-5-7972-3245-2 
 
В учебном пособии для подготовки бакалавров направления 27.03.02 
«Управление качеством», профиль 27.03.02.03 «Управления качеством продукции и услуг на основе цифровых технологий», направления 38.03.07 «Товароведение», профили 38.03.07.01 «Продуктология и товарный консалтинг в цифровой экономике», 38.03.07.02 «Товарный менеджмент и судебно-товароведческая 
экспертиза», рассмотрены вопросы применения физико-химических исследований при изучении качества товаров, анализа экспериментальных данных, а также 
правила ведения лабораторного журнала и оформления результатов. 
Предназначено для использования при изучении курса «Физико-химические методы исследований», в учебно-исследовательской работе, дипломном проектировании. 
УДК 658.62(075) 
ББК 65.291.823 
 
Рецензенты: 
д.э.н., профессор кафедры товароведения и управления качеством  
Ростовского государственного экономического университета (РИНХ) 
В.И. Гиссин; 
ответственный за руководство и организацию работы  
на кафедре товароведения и таможенной экспертизы  
Ростовского филиала ГКОУ ВО «Российская таможенная академия»  
к.э.н., доцент О.В. Павленко. 
 
Утверждено в качестве учебного пособия  
учебно-методическим советом РГЭУ (РИНХ). 
 
 
ISBN 978-5-7972-3245-2 
© Ростовский государственный  
экономический университет (РИНХ), 2024 
© Гурнак Е.Е., Маркин Л.С.,  
Наливайко М.Н., 2024 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
Раздел 1. Физико-химические свойства товаров ........................ 5 
1.1. Качество товаров и влияние физико-химических свойств  
на формирование качества .................................................................. 5 
1.2. Товарные партии и единичные экземпляры: 
 общие и специфические свойства ..................................................... 7 
1.3. Теплофизические свойства товаров ......................................... 12 
1.4. Структурно-механические свойства товаров .......................... 16 
1.5. Сорбционные свойства товаров ................................................ 24 
1.6. Электрофизические свойства товаров ...................................... 29 
1.7. Оптические свойства товаров ................................................... 34 
1.8. Акустические свойства товаров ................................................ 41 
Раздел 2. Органолептические показатели качества  
физико-химических свойств товаров .......................................... 46 
2.1. Органолептические показатели качества товаров .................. 46 
2.2. Физико-химические показатели качества товаров ................. 50 
Раздел 3. Физико-химические методы контроля  
качества товаров .............................................................................. 61 
3.1. Электрохимические методы контроля качества товаров ....... 64 
3.2. Потенциометрические методы контроля качества товаров ... 67 
3.3. Спектральные методы оценки качества товаров .................... 70 
3.4. Оптические методы контроля качества товаров ..................... 74 
3.5. Рентгеновские методы оценки структуры и состава  
материалов и изделий ........................................................................ 78 
3.6. Хроматографические методы контроля качества товаров ..... 80 
Раздел 4. Методические указания  
для выполнения практических и лабораторных работ .......... 92 
4.1. Практическая работа «Органолептическая оценка качества  
питьевой воды» .................................................................................. 98 
4.2. Практическая работа «Размерно-массовые характеристики 
товаров» ............................................................................................ 100 
4.3. Практическая работа «Измерение объема твердых  
и жидких тел» ................................................................................... 103 
4.4. Практическая работа  
«Теплофизические свойства товаров» .......................................... 109 
4.5. Практическая работа «Определение пористости хлеба  
и хлебобулочных изделий»............................................................. 112 

4.6. Практическая работа «Определение массовой доли влаги 
методом высушивания» .................................................................. 116 
4.7. Практическая работа «Рефрактометрические методы оценки 
качества товаров. Рефрактометрическое определение 
массовой доли экстрактивных веществ» ...................................... 121 
4.8. Практическая работа «Потенциометрическое определение 
активной кислотности растворов» ................................................. 124 
4.9. Практическая работа «Экспресс-метод определения нитратов 
в продукции растениеводства» ...................................................... 129 
4.10. Практическая работа «Оптические методы оценки 
качества товаров. Спектрофотометрия» ....................................... 134 
4.11. Практическая работа «Люминесцентный анализ сырья 
и готовой продукции» ..................................................................... 143 
4.12. Практическая работа «Математико-статистическая 
обработка результатов контроля качества товаров» ................... 153 
Библиографический список ........................................................ 156 
 
 

РАЗДЕЛ 1 
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОВАРОВ 
 
1.1. Качество товаров  
и влияние физико-химических свойств 
на формирование качества 
 
Под качеством товара понимают совокупность свойств, обусловливающих его способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением в определенных 
условиях эксплуатации (потребления). 
Свойства – объективные особенности товара, которые обусловливают его отличия от других товаров или общность с ними 
и обнаруживаются в процессе его эксплуатации (потребления). 
Свойства товаров, обусловливающие их способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с их назначением, называют потребительскими. Потребительские свойства 
в зависимости от того, какую потребность они удовлетворяют, 
разделяют на группы: социальные, функциональные, эргономические, надежности, безопасности, эстетические. 
Потребительские свойства товаров базируются на ряде их 
естественных свойств, которые по своей природе делят на физические, химические, физико-химические. 
Физические свойства характеризуют физические изменения, 
происходящие с товарами при физическом воздействии на них 
(например, плавление, испарение при нагревании; деформация 
при приложении внешних сил и т.п.). К физическим свойствам 
относят: механические, тепловые, электрические, оптические, 
акустические и др. Физические свойства материалов играют важную роль при производстве и проектировании товаров, определяют условия и режимы их эксплуатации, ресурс работы и 
надежность (вид климатического исполнения, температурный и 
влажностный режим и т.п.). 
Химические свойства характеризуют отношение материалов 
и изделий к действию различных химических веществ. Для товаров особенно важны следующие химические свойства: водостойкость, хемостойкость (устойчивость к действию химических реагентов, органических растворителей, агрессивных сред – кислотостойкость, щелочестойкость и т.п.), устойчивость к действию 

климатических факторов. Химические свойства материалов в 
значительной степени определяют назначение изготовленных из 
них товаров, их поведение при эксплуатации и хранении, условия 
их транспортирования и хранения (например, устойчивость 
окраски тканей при стирке, химчистке, воздействии атмосферных 
осадков, пота и т.п.). 
Физико-химические свойства характеризуют тесную связь 
физических свойств товаров с их химическим составом. Химические реакции сопровождаются физическими изменениями в системе: выпадает осадок, изменяется цвет, выделяется или поглощается тепло и т.п. Наиболее важные из них – сорбционные 
свойства, проницаемость, термодинамические характеристики, 
свойства дисперсных систем, которыми являются многие непродовольственные и продовольственные товары. Физико-химические свойства играют важную роль в формировании качества 
изделий, их функциональных, эргономических и гигиенических 
свойств (паро-, водо-, пылепроницаемость, гигроскопичность 
тканей и одежды, адсорбция ПАВ для моющих средств и т.п.). 
Свойства товаров характеризуются показателями качества. 
Показатели качества – это количественные характеристики 
свойств товара, составляющих его качество. По количеству характеризуемых свойств показатели качества могут быть единичными или комплексными. Единичные показатели характеризуют одно свойство товара. Комплексный показатель качества 
одновременно характеризует несколько свойств товара. Например, для плодов и овощей форма  единичный показатель, а 
внешний вид  комплексный, т.к. он включает в себя такие 
единичные показатели, как форма, окраска, целостность, чистота, свежесть. Единичные показатели характеризуют простые 
свойства товаров, комплексные – сложные, состоящие из нескольких простых. 
По методам определения показатели качества подразделяют 
на группы: 
 
органолептические, которые определяют с помощью 
органов чувств (цвет, вкус, запах, консистенция и др.); 
 
физико-химические, которые определяют инструментальными методами с помощью приборов (активная кислотность, 
массовые или объемные доли компонентов в смесях и др.). 

Итак, физические, химические и физико-химические свойства и показатели качества в значительной степени определяют 
назначение материалов и изделий, их надежность, эргономичность, срок службы и другие потребительские свойства, а также 
условия транспортирования, хранения, эксплуатации, т.е. весь 
жизненный цикл товара от его создания до утилизации. 
 
1.2. Товарные партии и единичные экземпляры: 
общие и специфические свойства 
 
В процессе товародвижения, при проведении контроля качества и при реализации товаров количественному измерению подлежат как единичные экземпляры, так и товарные партии целиком. 
Единичные экземпляры – отдельные товары, которые обладают целостностью и свойствами, присущими конкретному виду 
или наименованию товара. В качестве единичных экземпляров 
могут выступать промышленные изделия (автомобиль, телевизор, 
пара обуви и т.п.) или биологические объекты (яйцо, яблоко, арбуз и т.п.), а также упаковочные единицы, в которых товарная 
масса характеризуется целостностью и монолитностью (блок 
сливочного масла, бутылка вина, банка с краской). 
Товарная партия – совокупность единичных экземпляров 
товаров или комплексных упаковочных единиц одного вида и 
наименования, объединенных по определенному признаку. 
Комплексные упаковочные единицы состоят из отдельных 
изделий (пачка печенья, ящик гвоздей и т.п.). 
Определение товарной партии для конкретных видов товаров дается в соответствующих стандартах. Наиболее распространено определение партии как продукции одного вида, наименования и сорта (если продукция делится на сорта), оформленной 
одним документом о качестве. Все товары одной партии должны 
обладать одинаковыми (в определенных пределах) свойствами. 
Единичные экземпляры и товарные партии имеют общие и 
специфические свойства. 
К общим для единичных экземпляров и товарных партий 
свойствам относят основные характеристики: размерно-массовые 

(масса, длина и их производные, такие как площадь, объем) и 
теплофизические 
(температура, 
теплоемкость, 
теплопроводность). 
К специфическим свойствам товарных партий относят объемную (насыпную) массу, скважистость. 
К специфическим свойствам единичных экземпляров товаров относят структурно-механические, теплофизические, электрические, оптические, акустические, электромагнитные. 
Размерно-массовые характеристики отдельных товаров и 
товарных партий 
Длина – основная физическая величина, выраженная в метрах (м), в дольных (дм, см, мм) и кратных (км) единицах. Применяется как основная единица измерений многих единичных экземпляров, упаковок, партий товаров при приемо-сдаточных испытаниях по количеству (ткани, кабельные изделия, древесина и 
др.). Стоимостная характеристика единицы длины – цена товаров, которые при отпуске измеряются по длине (ткани, стройматериалы и т.п.). При этом применяется условная единица длины – 
погонный метр, не зависящая от ширины изделия. Длина применяется и как показатель качества отдельных видов товаров, регламентируемый стандартами (длина огурцов, бананов, соединительного шнура и др.). 
Ширина и высота – это тоже длина, отличающаяся пространственным расположением. Длина – доминирующее измерение. Длина, ширина, высота определяют габариты изделий: мебели, бытовой техники, транспортных средств и др. Многие товары 
с круглым сечением измеряют по диаметру, которым характеризуется посуда, тара с круглым дном, кабельные изделия, большинство видов свежих плодов и овощей. 
Производными величинами длины являются площадь и объем. 
Площадь – производная физическая величина, определяемая 
в простейшем случае как произведение длины и ширины, при 
сложных конфигурациях – по специальным формулам. Измеряется площадь в м, см, мм. Применяется для характеристики оборудования (занимаемая площадь), тары (площадь дна), кабельных 
изделий (площадь поперечного сечения) и др. Производный показатель площади – коэффициент загрузки, который рассчитывается как масса товаров, размещаемая на 1 м2. 

Объем – производная физическая величина, определяемая 
как произведение длины, ширины, высоты и по специальным 
формулам. Измеряется в м, дм, л, см, мл, мм. Применяется в основном для количественной характеристики жидких товаров 
(упаковочных единиц и партий). Объем также служит мерой при 
отпуске товаров потребителю, а также идентифицирующим признаком единичных экземпляров или упаковочных единиц 
(например, молоко в тетрапаках 1; 0,5; 0,25 л; духи во флаконах 
вместимостью 16; 50; 100 мл и др.). Для ряда непродовольственных товаров объем является важным классификационным признаком и показателем качества. Например, объем холодильной 
камеры холодильников, рабочий объем двигателей авто- и мототранспортных средств. 
Масса тела – это физическая величина, которая является мерой его инертности, т.е. свойства по-разному менять свою скорость при взаимодействии. Выражается в основных (кг) или 
дольных (г, мг) и кратных (ц, т) единицах. 
Вес тела – сила, с которой это тело действует на опору, 
удерживающую тело от свободного падения, вследствие тяготения к земле. 
Масса товаров может быть абсолютной и средней. Абсолютная масса индивидуальна для каждого единичного экземпляра, упаковочной единицы, товарной партии. Она используется 
для идентификации товаров. Например, чай черный байховый в 
пачках массой 100, 50 и 25 г. Единицы измерения абсолютной 
массы часто используются для указания стоимостной характеристики товара (цена за 1 кг) и указываются на ценниках и этикетках. Прием, отпуск, реализация товаров по количеству часто 
осуществляется по абсолютной массе. Абсолютная масса служит 
также показателем качества и классификационным признаком 
для многих товаров, особенно продовольственных. Например, абсолютная масса капустных кочанных овощей, колбасных, кондитерских изделий. Одним из критериев деления яиц на категории 
служит их абсолютная масса: диетические яйца массой более 60 г 
относят к отборной категории, массой более 55 г – к первой, более 
44 г – ко второй. Абсолютная масса применяется и для непродовольственных товаров (бумага, обои, стройматериалы и др.). 

Средняя масса является характеристикой единичных экземпляров товаров, применяется для мелких товаров, например конфет, для поштучного измерения массы которых требуются аналитические точные весы и большие затраты на измерения. В этом 
случае масса может выражаться в опосредованных единицах – 
количество штук в 1 кг или 100 г. 
При качественной оценке материалов и изделий применяют 
и другие важнейшие показатели массы.  
Удельная масса, или плотность, ρ – масса беспористого 
(плотного) вещества в единице объема: 
ρ= m/V (г/см3, кг/м3). 
Плотность является важной характеристикой материалов, по 
которой судят о массе изделий, о концентрации жидких растворов, пористости и других показателях. Плотность жидкостей и 
твердых тел определяют пикнометрически, жидкостей – ареометрически, плотность пористых материалов определяют после их 
тонкого измельчения. 
Объемная масса – масса единицы объема материала с порами и пустотами (в естественном состоянии). Объемная масса 
меньше удельной, т.к. воздух характеризуется меньшей удельной 
массой, чем масса твердых тел. Объемная масса зависит от плотности и пористости. 
Пористость – отношение объема, занимаемого порами, к 
общему объему образца, выраженное в %. Пористость вычисляется по результатам определения плотности и объемной массы по 
формуле: 
П = 
100
х



,  
где П  пористость, %; 
ρ  плотность, г/см3; 
γ  объемная масса, г/см3. 
Плотность, объемная масса и пористость являются важными 
характеристиками как непродовольственных, так и продовольственных товаров. Показатели плотности учитываются при оценке качества молока, определении содержания сухих веществ (экстрактивных) в плодово-ягодных соках, поваренной соли в растворах, крепости спирта и водки. От пористости зависят тепло