综合化学实验讲义

目   录

实验室规则……………………………………………………2

实  验  内  容

一、系列有机化合物的合成

1、安息香的辅酶合成……………………………………………3

2、水杨醛的合成…………………………………………………7

二、高分子合成

3、聚甲基丙烯酸铵的合成……………………………………….9

4、高吸水性树脂的制备………………………………………….13

三、从天然产物中提取有机物

5、薄层板的制备及活度测定…………………………………….16

6、卡拉胶的提取和果冻的制备………………………………….19

7、从红辣椒中分离红色素……………………………………….22

四、工业分析

8、奶粉中总糖的测定（裴林氏容量法）………………………26

9、普鲁士蓝光度法测定奶粉中的铁……………………......28

附  录

附录：实验报告格式………………………………………………30

实验室规则

1、实验前必须预习实验指导书，并撰写实验预习报告，方得参加实验。

2、实验前须认真检查仪器、试剂、用具及实验材料。如有破损、短缺应立即报告指导教师，经同意后方可调换和补充。对玻璃器皿须做好清洗工作。

3、实验过程中不得随便挪动外组的仪器、用具和实验材料。不得随意拨动仪器开关或电源开关，须按实验要求进行。

4、实验材料、药品的使用，应在不影响实验结果的前提下注意节约，杜绝浪费。

5、实验室应保持肃静，不得谈笑喧哗，不许搞其他动作，以免影响他人实验。

6、清洗仪器、用具、材料时，须将固形物倒入指定容器内，不得直接倒入水槽，以免造成水管堵塞。

7、实验过程中，须按操作规程仔细操作，注意观察试验结果，应及时记录。不得抄写他人的实验实习记录，否则，须重做。如有疑问，应向指导教师询问清楚后方可进行。

8、实验完毕后，须将玻璃仪器、用具等清洗干净，按原来的位置摆设放置，交任课老师检查。如有破损须报告任课教师，并填写仪器损坏登记簿。

9、在进行实验过程中，不得随意食用原料和加工品。

10、在进行实验过程中，要认真进行实验纪录，实验结束后，让任课老师签字后方可离开。

11、实验结束后，由值日生负责打扫实验室，保持室内整洁，注意关上水、电、窗、门。经任课老师检查后，方可离开。

实验1安息香的辅酶合成

一、实验目的

1. 了解多步骤有机合成的方法

2. 熟悉加热回流、过滤以及重结晶的方法

3. 掌握辅酶合成安息香及安息香转化的原理和方法

二、实验原理

芳香醛在氢化钠(钾)作用下，分子间发生缩合反应生成a-羟酮。安息香缩合最典型、最简单的例子是苯甲醛的缩合反应。本实验以维生素B1替代NaCN作催化剂，在碱性条件下，苯甲醛分子间发生缩合反应生成安息香：

            
反应机制:  1、安息香缩合反应：碳负离子亲核加成反应
    苯甲醛在氰化钠（钾）的作用下，于乙醇中加热回流，两分子苯甲醛之间发生缩合反应，生成二苯乙醇酮，或称安香息，因此把芳香醛的这一类缩合反应称为安息缩合反应，反应机制类似于羟醛缩合反应。该缩合反应是碳负离子对羰基的亲核加成反应。在其中CNˉ起反应催化剂的作用，首先是无α-氢的芳香族化合物，如苯甲醛在CNˉ催化作用下，生成一个负碳离子，然后这个负碳离子亲核进攻另一个苯甲醛分子，生成的加合物同时发生质子的迁移，电子的迁移和CNˉ的离去，得到安息香产物：    

反应中催化剂是剧毒的氰化物，使用不当会有危险，本实验用维生素B1(Thiamine)盐酸盐代替氰化物催化安息香缩合反应，反映条件温和，无毒，产率较高。

2、辅酶合成机制

维生素B1是一种辅酶，化学名称为硫胺素或噻胺，结构式为：

在反应中，维生素B1的噻唑环上的氮和硫的临位氢在碱的作用下被都走，成为碳负离子，形成反应中心，其机制如下：

三、仪器与试剂

1、试剂：苯甲醛，维生素B1（盐酸硫胺素），95%的乙醇，氢氧化钠（10%）

2、仪器：100mL锥形瓶，10ml量筒，回流冷凝管，布氏漏斗，抽滤瓶，熔点测定仪

四、实验步骤

将2.7g维生素B1、6mL蒸馏水、22mL95%乙醇、10mL新蒸过的苯甲醛加入100ml锥形瓶中，用塞子塞上瓶口，将其放在冰盐浴中冷却；用一支试管取7.5 ml 10% NaOH溶液，也将其放在冰盐浴中冷却。（冷冻15 min，务必使之充分冷冻）

    15min后，将冷透的NaOH溶液（约-5℃）滴加到冰盐浴中的锥形瓶中，充分摇动使反应混合均匀。然后在锥形瓶上装上回流冷凝管，加几粒沸石，放在温水浴中加热反应，水浴温度控制在60~70℃之间，勿使反应物剧烈沸腾。反应混合物呈桔黄或桔红色均相溶液。时间保持约1~1.5h。

    撤去水浴，让反应混合物逐渐冷至室温，析出浅黄色结晶，再将锥形瓶放到冰浴中冷却令其结晶完全。如果反应混合物中出现油层，重新加热使其变成均相，再慢慢冷却，重新结晶。必要时可用玻璃棒磨擦锥形瓶内壁，促其结晶。

结晶完全后，用布氏漏斗抽滤，收集粗产物。用50mL冷水分两次洗涤结晶，称重。

用80%乙醇进行重结晶，如产物呈黄色，可加少量流行性炭脱色。纯产物为白色针状结晶

   称重、计算产率。测定熔点，熔点134~136℃。

五、注意事项：

1、  学生应按要求复习加热回流反应装置的安装（仪器安装次序，安装要求），抽滤装置的安装使用，重结晶操作，显微熔点测定仪的使用。

2、  维生素B1对热不稳定，使用和保管均应注意，用完保管在冰箱中，不要乱放。

3、  维生素B1在酸性条件下是稳定的，但易吸水，在水溶液中易被空气氧化失效。遇光和Cu、Fe、Mn等金属离子均可加速氧化。在NaOH溶液中噻唑环易开环失效。因此VB1溶液和NaOH溶液在反应前必须用冰水充分冷透，否则，VB1在碱性条件下会分解，这是本实验成败的关键。

4、  控制pH，过碱，噻唑环易开环失效，碱性不到，无法形成碳负离子。

5、反应过程中，溶液在开始时不必沸腾，反应后期可以适当升高温度至缓慢沸腾（80~90℃）。

六、思考题

1、 维生素B1在碱性条件下生成负碳离子起催化作用，如所用原料苯甲醛发生氧化，对反应有何影响？

2、溶液的pH值过高或过低，反应有何影响？

3、何为重结晶？进行重结晶的主要步骤？

4、安息香缩合、羟醛缩合与岐化反应有何不同？

5、安息香缩合反应为什么要控制pH值在9-10之间，过高或过低对反应有什么影响？

 实验2水杨醛的合成

一、实验目的

1、掌握制备水杨醛的原理和方法

2、掌握水汽蒸馏的实验方法

二、实验原理：

    酚与氯仿在碱性溶液中加热生成邻位及对位羟基苯甲醛。含有羟基的喹啉、吡咯、茚等杂环化合物也能进行此反应。常用的碱溶液是氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠水溶液，产物一般以邻位为主，少量为对位产物。如果两个邻位都被占据则进入对位。不能在水中起反应的化合物可在吡啶中进行，此时只得邻位产物。

Reimer-Tiemann Mechanism：芳环上的亲电取代反应

首先氯仿在碱溶液中形成二氯卡宾，它是一个缺电子的亲电试剂，与酚的负离子（Ⅱ）发生亲电取代形成中间体（Ⅲ），（Ⅲ）从溶剂或反应体系中获得一个质子，同时羰基的α-氢离开形成（Ⅳ）或（Ⅴ），（Ⅴ）经水解得到醛。

三、仪器与试剂：

1、试剂：苯酚  氯仿  氢氧化钠  三乙胺 亚硫酸氢钠，乙酸乙酯，盐酸，硫酸

2、仪器：电动搅拌器 温度计 球形冷凝管 滴液漏斗 恒压滴液漏斗 分液漏斗250ml三口烧瓶  布氏漏斗  抽滤瓶  阿贝折光仪

四、操作步骤：

在装有搅拌、温度计、回流冷凝管及滴液漏斗的250ml三口瓶中，加入38ml水，20g氢氧化钠当其完全溶解后，降至室温，搅拌下加入9.4g苯酚，完全溶解后加入0.16mL(3-6滴)三乙胺，水浴加热至50℃时，在强烈搅拌下，于30分钟内缓缓滴加16mL氯仿。滴完后，继续搅拌回流1小时，此时反应瓶内物料渐由红色变为棕色，并伴有悬浮着的黄色水杨醛钠盐。

回流完毕，将反应液冷至室温，以1: 1盐酸酸化反应液至pH=2-3，静置，分出有机层，水层以乙酸乙酯萃取之，合并有机层，常压蒸除溶剂后，残留物水汽蒸馏至无油珠滴出为止，分出油层，水层以乙酸乙酯萃取三次，将油层合并后，加饱和亚硫酸氢钠溶液。大力振摇后，滤出水杨醛与亚硫酸氢钠的加成物，用10%硫酸于热水浴上分解加成物，分出油层，以无水硫酸钠干燥之，吸滤后，将滤液常压蒸馏，收集195-197℃馏份即得淡黄色水杨醛产品， n_D²⁰1.5720。

五、注意事项

1、控制好水浴温度。

2、16mL氯仿应在30min内缓慢滴加。

六、思考题

1、如何将水杨醛与苯酚分离？

2、实验中三乙胺有何作用？

实验3无机粉体（CaCO₃）的聚合物胶囊化改性

一、实验目的

1、了解无机粉体的聚合物胶囊化过程；

2、认识聚合物对无机粉体表面的改性作用；

3、熟悉并掌握粘度计的使用方法。

二、实验原理

采用物理或化学方法对粉体颗粒进行表面处理，有目的地改变其表面物理化学性质的工艺，称为粉体表面改性。其目的是为了增强粉体与基体的界面相容性，从而提高复合材料的力学等各种性能。

矿物等粉体的表面改性方法有多种不同的分类。根据改性性质的不同分为物理方法，化学方法和包覆方法；综合改性作用的性质、手段和目的，分为包覆法、沉淀反应法、表面化学法、接枝法和机械化学法。

包覆处理改性是利用无机物或有机物（主要是表面活性剂，水溶性或油溶性高分子化合物及脂肪酸皂等）对矿粒表面进行包覆以达到改性的方法，也包括利用吸附、附着及简单化学反应或沉积现象进行的包膜。

利用化学反应并将生成物沉积在矿粒表面形成一层或多层“改性层”的方法称为沉淀反应改性。

表面化学改性通过表面改性剂与颗粒表面进行化学反应或化学吸附的方式完成。机械力化学改性是在矿物超细粉碎的同时实施表面化学改性，利用粉体机械力效应，可促进和强化改性效果，其实质是表面化学等改性方法的促进手段。

利用紫外线、红外线、电晕放电和等离子体等方法进行矿物等粉体表面改性的方法称为高能处理改性。高能处理改性一般作为激发手段用于单体烯烃或聚烯烃在矿物颗粒表面的接枝改性。如玻璃纤维和g-AL₂O₃等无机粉体经g-射线照射，可实现聚乙烯等单体在其表面的接枝聚合。

胶囊化改性是在颗粒表面覆盖均质而且有一定厚度薄膜的一种表面改性方法，如采用in suit聚合法可制成聚甲基丙烯酸甲酯包覆的钛白粉胶囊改性体。在胶囊化改性工艺中，一般称内藏物为芯物质或核物质（Core material），包膜物为膜物质（Wall material）。胶囊的作用是控制芯物质的放出条件，即控制制造胶囊的条件以调节芯物的溶解、挥发、发色、混合以及反应时间；对在相间起反应的物质可起到隔离作用，以备长期保存；对有毒物质可以起到隐蔽作用。

矿物粉体的胶囊化是正在发展的领域。随着科学技术的发展，人们对材料在多功能、高附加值方面提出了更高的要求。通过某种方法将不同种类的材料制成复合材料，使新材料保留原有组分的优点，克服其缺点，并显示一些新的性能，这种复合技术的研究，已日益受到国内外科技工作者的重视。无机物质和有机物质各有所长，表面性质也有较大差异，通常两者单独使用时均存在一定的局限性，若将有机物质通过一定的方法包覆在无机粉体表面得到无机-有机复合粒子，可使其兼具两者的各自优点；再者将有机聚合物包覆在无机粉体表面，可使无机粉体达到表面改性的效果，改善其在有机溶剂中的分散稳定性。微胶囊壳体直径为1-100mm，壳体壁膜厚度从几分之一微米到几微米。

通常用的表面改性剂有偶联剂、高级脂肪酸及其盐、不饱和有机酸、有机硅、聚烯烃低聚合物等，其中偶联剂是一种常用的表面改性剂，它是一种两性结构物质，分子中的一部分基团可与矿物表面的各种官能团反应，形成强有力的化学键合；另一部分基团与有机高分子发生化学反应或物理缠绕，从而将矿物与有机基体两种性质差异很大的材料牢固结合在一起。

本实验采用十二烷基硫酸钠为表面活性剂，甲基丙烯酸甲酯为聚合单体，过硫酸铵为引发剂采用乳液聚合的方法，在CaCO₃粉体表面包裹上一层均质而且有一定厚度的有机聚合物薄膜，达到粉体表面改性的效果，改善其在有机溶剂中的分散稳定性。

乳液聚合是在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌，使单体在水中分散成乳状液，由水溶性引发剂引发而进行的聚合反应。乳液聚合最简单的配方，由单体、水、水溶性引发剂、乳化剂四组分组成。乳化剂通常是一些兼有亲水的极性基团和疏水（亲油）的非极性基团的表面活性剂。按其结构可分三大类（按其亲水基类型）：(1) 阴离子型：亲水基团一般为-COONa, -SO₄Na, -SO₃Na等，亲油基一般是C₁₁~C₁₇的直链烷基，或是C₃~C₆烷基与苯基或萘基结合在一起的疏水基。这类乳化剂在碱性溶液中较稳定，遇酸性物质乳液被破坏。(2) 阳离子型：通常是一些胺盐和季铵盐。其特点是在酸性介质中稳定，碱性介质中不稳定。由于它的乳液稳定性较差，在乳液聚合中使用较少。(3) 非离子型：有代表性的是聚乙烯醇、环氧乙烷的聚合物等。这类乳化剂具有非离子型的特性，所以对pH的变化不敏感，微酸性反而较稳定。在乳液聚合中，常用作辅助乳化剂，对乳液也起着稳定的作用。

乳液聚合有许多优点，如：1、以水作分散介质，价廉安全。乳液的粘度与聚合物分子量及聚合物含量无关，这有利于搅拌、传热和管道输送，便于连续操作；2、聚合速率快，同时产物分子量高，可以在较低的温度下聚合；3、直接应用胶乳的场合，如水乳漆，粘结剂，纸张、皮革、织物处理剂，以及乳液泡沫橡胶，更宜采用乳液聚合。但是乳液聚合也有若干缺点如：

1、需要固体聚合物时，乳液需经凝聚(破乳)、洗涤、脱水、干燥等工序，生产成本较悬浮法高。

2、产品中留有乳化剂等，难以完全除尽，有损电性能。

三、实验试剂与仪器

试剂：CaCO₃、蒸馏水、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、十二烷基硫酸钠（SDS）、过硫酸铵、液体石蜡。

仪器：烧杯、量筒、三口圆底烧瓶、回流冷凝管、温度计、搅拌器、电子天平、氮气袋、布氏漏斗、滤纸、粘度剂、铁架台、300 目筛。

四、实验步骤

1、搭搅拌装置：按从下到上的顺序将水浴装置、三口烧瓶、聚四氟乙烯搅拌棒、温度计、冷凝管、电动搅拌器依次装好，应确保从正面和侧面看都呈一条直线.

2、实验步骤

1、将碳酸钙在100 ºC烘10小时，冷却后过300目筛；

2、在三口烧瓶中，加入200mL蒸馏水、10g碳酸钙、7mL 1%十二烷基硫酸钠，通入氮气，搅拌10~15min；

3、加入4mL甲基丙烯酸甲酯，搅拌10min；

4、加入5mL 1%过硫酸铵，搅拌均匀；

5、20分钟后，升温至60 ºC，反应90分钟；

6、自然降温后，用布氏漏斗进行过滤；

7、所得固体在真空干燥箱内40 ºC下进行烘干；

8、将同样质量的碳酸钙和包覆好的碳酸钙加入同样量的液体石蜡中，搅拌均匀后，测其黏度。

五、注意事项

注意控制氮气流速和搅拌速度，不易过快。

六、思考题

1、CaCO₃烘干过筛的目的是什么？

2、CaCO₃经包覆后，为什么要在40 ºC下烘干？

3、在实验过程中加入十二烷基硫酸钠的目的是什么？

实验4高吸水性树脂的制备

一、实验目的

1、了解高吸水性树脂的基本功能及其用途。

2、了解合成聚合物类高吸水性树脂制备的基本方法。

3、了解逆向悬浮聚合制备亲水性聚合物的方法。

二、实验原理

该实验已丙烯酸为聚合单体，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸钾为引发剂、Span80和OP-10为分散剂，在有机溶剂环己烷中进行逆向悬浮聚合。

高吸水树脂的吸水原理：高吸水树脂一般为含有亲水基团和交联结构的高分子电解质。吸水前，高分子链相互靠拢缠在一起，彼此交联成网状结构，从而达到整体上的紧固。与水接触时，因为吸水树脂上含有多个亲水基团，故首先进行水润湿，然后水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中，链上的电离基团在水中电离。由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀。由于电中性要求，反离子不能迁移到树脂外部，树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压。水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中，形成水凝胶。同时，树脂本身的交联网状结构及氢键作用，又限制了凝胶的无限膨胀。

高吸水树脂的吸水性受多种因素制约，归纳起来主要有结构因素、形态因素和外界因素三个方面。结构因素包括亲水基的性质、数量、交联剂种类和交联密度，树脂分子主链的性质等，树脂的结构与生产原料、制备方法有关。交联剂的影响：交联剂用量越大，树脂交联密度越大，树脂不能充分地吸水膨胀；交联剂用量太低时，树脂交联不完全，部分树脂溶解于水中而使吸水率下降。吸水力与水解度的关系：当水解度在60~85%时，吸收量较大； 水解度大于时，吸收量下降，其原因是随着水解度的增加，尽管亲水的羧酸基增多， 但交联剂也发生了部分水解，使交联网络被破坏。形态因素主要指高吸水性树脂的主品形态。增大树脂主品的表面，有利于在较短时间内吸收较多的水，达到较高吸水率，因而将树脂制成多孔状或鳞片可保证其吸水性。

外界因素主要指吸收时间和吸收液的性质。随着吸收时间的延长，水分由表面向树脂产品内部扩散，直至达到饱和。高吸水树脂多为高分子电解质。其吸水性受吸收液性质，特别是离子种类和浓度的制约。在纯水中吸收能力最高；盐类物质的存在，会产生同离子效应，从而显著影响树脂的吸收能力；遇到酸性或碱性物质，吸水能力也会降低。电解质浓度增大，树脂的吸收能力下降。对于二盐离子如，除盐效应外，还可能在树脂的大分子之间羧基上产生交联，阻碍树脂凝胶的溶胀作用，从而影响吸水能力，因而二价金属离子对树脂吸水性的降低将更为显著。

三、试剂与仪器

1、试剂：丙烯酸、亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾、Span80和OP-10、环己烷、氢氧化钠-乙醇溶液

2、仪器：标准磨口三口瓶、球形冷凝器、温度计（100 ºC）、烧杯、培养皿、布氏漏斗、抽滤瓶、恒温水浴槽、电动搅拌器、聚四氟乙烯搅拌棒、干燥器、布袋、滤纸若干

四、实验步骤

1、搭搅拌装置：按从下到上的顺序将水浴装置、三口烧瓶、聚四氟乙烯搅拌棒、温度计、冷凝管、电动搅拌器依次装好，应确保从正面和侧面看都呈一条直线。（注：应保证搅拌棒底部与三口烧瓶底部接触和搅拌翅子打开；应保证搅拌棒与瓶口密封，防止溶剂挥发）

2、实验步骤

1、吸水树脂的制备：

在装有搅拌器、滴液漏斗、回流冷凝管、温度计、氮气导管的四口瓶(1)中，加入60mL环己烷和适量的Span80和OP-10（单体质量的0.2~0.3%），分散剂Span80：OP-10=1：1，搅拌溶解。同时将30 mL的丙烯酸置于锥形瓶内，在冰水冷却的条件下缓慢滴入一定浓度的NaOH水溶液中和至较合适的中和度（75%），然后加入0.01 g的N，N’-亚甲基双丙烯酰胺和0.05~0.06g过硫酸钾，搅拌至均匀，制备出混合溶液(2)，然后将此混合液(2)加入到反应瓶(1)中。在氮气保护下，利用水浴加热至50℃，在一定搅拌速度下，在1h内将0.05 g亚硫酸钠水溶液用滴液漏斗匀速滴入反应瓶(1)中，进行聚合反应。滴加完毕后继续反应3h，搅拌降温，至室温后过滤出料，得白色微珠状共聚树脂。120～140℃干燥、粉碎、测定其吸水量和吸水速率。

2、吸水率测定：采用自然过滤的方法测定

超强吸水性树脂的吸水倍率。分别称取1.0 g粉碎后的树脂，分别加人1 000 mL去离子水、自来水和0.9％的食盐水，静置2 h后用100目尼龙网过滤，在布氏漏斗上静置30 min以后称量吸水后树脂质量，求出吸液率。

五、注意事项

1、逆向悬浮聚合的分散稳定性往往不够好，因此，聚合过程中，搅拌要平稳，千万不要中途停下。

六、思考题

1、讨论高吸水树脂的吸水机理。

2、比较高吸水性树脂对自来水与去离子水的吸水率，讨论引起两者差别的原因。

3、举出几例你所知道的高吸水性树脂应用的例子。

（卫生及医用材料、农业园艺、土木建设、食品加工和日常用品）

4、自由基聚合分为几类？它们分别有什么特点和不同？

5、悬浮聚合和反向悬浮聚合的不同之处是什么？

实验5  薄层板的制备及活度测定 

一、实验目的

1、掌握薄层板的制备及薄层层析的操作方法

2、掌握吸附剂活度测定的原理及方法

3、应用薄层层析法检测识中草药化学成分

二、薄层板的制备

1．不加粘合剂的薄层涂布法

（1）氧化铝薄层

将吸附剂置于薄层涂布器中，调节涂布器的高度，向前推动，即得均匀薄层。本实验主要用下述简易操作涂布薄层，取表面光滑，直径统一的玻璃一支，依据所制备薄层的宽度、厚度要求，在玻璃棒两端套上厚度为0.3~1mm的塑料圈或金属环，并在玻璃棒一端一定距离处套上较厚的塑料圈或金属环，以使玻璃棒向前推动时能保持平行方向，操作时，将氧化铝粉均均地铺在玻璃板上，匀速向前推动。

（2）纤维素薄层

一般取纤维素粉1份加水约5份，在烧杯中混合均匀后，倒在玻璃板上，轻轻振动，使涂布均匀，水平放置，待水分蒸发至近干，于100±2℃干燥30~60分钟即得。

（3）聚酰胺薄层

取锦纶丝（无色干净废丝即可）用乙醇加热浸泡2~3次，除去腊质等。称取洗净的锦纶丝1克，加85%甲酸ml，在水浴上加热使溶，再加70%乙醇6ml。继续加热使完全溶解成透明胶状溶液。将此溶液适量倒在水平放置的，用清洁液洗净的玻璃片上，并自然向周围推匀，厚度约0.3mm，薄层太厚时，干后会裂开。将铺好的薄层水平放在盛温水的盘上，使盘中的水蒸汽能熏湿薄层，盘子加玻璃板盖严密，薄板放置约1小时完全固化变不透明白色，再放数小时后，泡在流水中洗去甲酸，先在空气中晾干，后在烘箱中0℃恒温加热活化15分钟，冷后置干燥器中贮存备用。

2．加粘合剂薄层的涂布法

（1）硅胶G薄层   取硅胶G或硅胶GF一份，置烧杯中加水约5份混合均匀，放置片刻，随即用药匙取一定量，分别倒在一定大小的玻璃片上（或倒入涂布器中，推动涂布），均匀涂布成0.25~0.5mm厚度，轻轻振动玻璃板，使薄层面平整均匀，在水平位置放置，待薄层发白近干，于烘箱中100℃活化0.5~1小时，冷后贮于干燥器内备用。活化温度和时间可依需要调整，一般检识水溶性成分或一些极性大的成分时，所用薄层板只在空气中自然干燥，不经活化即可贮存备用。

（2）硅胶（H）羧甲基纤维钠（CMC-Na）薄层   取羧甲基纤维素0.2g，溶于25ml水中，在水浴上加热搅拌使完全溶解，倒入烧杯中，加薄层层析用硅胶（颗粒度10~40μm的约6~8g）。激光照排系统混成均匀的稀糊，按照硅胶G薄层涂布法制备薄层，或取0.8%羧甲基纤维纳10ml，倒入广口瓶（高约10~12cm）中，然后逐步加入薄层层析用硅胶3.3克，不断振摇成均匀的稀糊，把两块载玻片面对面结合在一起，这样每片只有一面与硅胶糊接触，使薄片浸入硅胶稀糊中，然后慢慢取出，分开二块薄片，将未粘附硅胶糊的那一面水平放在一张清洁的纸上，让其自然阴干，100℃下烘30分钟。冷后于干燥器内备用。未消耗的硅胶稀糊可贮存在广口瓶内，以供再用。

氧化铝薄层，氧化铝羧甲基纤维钠薄层的制备方法同上，一般所需要氧化铝比硅胶稍多。

目前国内外市场有预先制好的薄层板，底板用玻璃、塑料、铝片等。可按需要用玻璃刀划割，也有用剪刀剪成所要的大小，使用方便，价格贵些。

3．特殊薄层的制备

根据分离工作的特殊需要，可制成以下几种特制薄层。

（1）酸、碱薄层和pH缓冲薄层

为了改变吸附剂的酸碱性，以改进分离效果，可在吸附剂中加入稀酸溶液（如0.1~0.5N草酸溶液）代替水制成酸性氧化铅薄层使用，硅胶微呈酸性，可在铺层时用稀碱溶液（如0.1~0.5N氢氧化钠溶液）代替水制成碱性的硅胶薄层。当用醋酸钠、磷酸盐等不同pH的缓冲液代替水铺层，制成一定pH缓冲的薄层。

羧甲基纤维素钠的溶液一般用0.5~1%浓度，宜预先配制后静置，取其上层澄清溶液应用，则所制备的薄层表面较为细腻平滑。常用0.8%浓度。CMC-Na系中粘度。300~500厘泊（粘度单位）。CMC-Na系碳水化合物，调制时应在水浴上进行。活化温度不应过高，防止碳化。

（2）络合薄层

硝酸银薄层的制法，可在吸附剂中加入5~25%硝酸银水溶液代替水制成均匀糊状，再按常法铺成薄层，制成薄层避光阴干，于105℃活化半小时后避光贮存，制成的薄层以不变成灰色为好，在三天内应用。也可先把硝酸银用少量水溶解，再用甲醇稀释成10%溶液，把预先制好的硅胶G薄层浸入此溶液中约1分钟，取出避光阴干，按上法活化，贮存。

三、吸附剂的活度测定

1．氧化铝活度的测定

一般可用4~5种偶氮染料以薄层层析法进行测定。

染料试剂的配制：取偶氮苯（Azobenzene）50mg，对甲氧基偶氮苯（P-Methoxyuzobenzene）,苏丹黄（Sudan I, Benzeneazo-β-naphthol），苏丹红（Sudan Ⅲ Tetrazobenzol-β-naphthol），对氨基偶氮苯（P-Aminoazobenzene）各20mg，分别溶于50ml重蒸馏的四氯化碳（经氢氧化钠干燥）中。

常法制备不含粘合剂氧化铝薄层，以铅笔尖或毛细管尖在薄层板一端2~3 cm处间隔1cm左右轻轻点上5个可以看清的小点，各吸取约0.02ml染料试剂分别点滴于原点上，以四氯化碳为展开剂，展开时薄层板与容器底部交角为10~40°之间，展开后测出各斑点的Rf值，从表1确定氧化铝的活度（一般高活性氧化铝Ⅰ~Ⅲ级活度使用本法时，结果往往偏低）。

另取不含粘合剂氧化铝薄层板一块，置于水蒸汽饱和容器内，2~3小时后取出，按上述方法测定活度。观察有无变化。 

表1  氧化铝活度与偶氮染料外值关系

2．硅胶活度的测定

一般选用三种染料的薄层层析法进行测定。

欧洲药典1969年记载用0.01%二甲基黄（Dimethy-yellow. P-Dimethylaminoazobenzene）。苏丹红（Sudan Ⅲ），靛酚蓝（Indophenol blue 4-Tapnthoquinone-4-dimethyl aminoaniline）的苯溶液各10μl点滴于硅胶G或硅胶H薄层上，以苯为展开剂，展开10cm（约20分钟），三种染料应明显分离，靛酚蓝斑点接近于起始线。二甲基黄斑点在薄层的当中。苏丹红斑点与二甲基黄斑点之间，则认为薄层板活性符合要求。

国内青岛海洋化工厂出售薄层层析用的硅胶在吸附剂名称之后加几个字标明的意思是：硅胶G（G是Gypsum石膏的缩写。表示加了石膏），硅胶H（H表示不加石膏），硅胶GF254（F254表示加石膏和波长254显绿色荧光的硅酸锌锰）。硅胶GF365（表示加石膏和波长365nm显黄色荧光的硫化锌镉）。氧化铝则类推。

四、薄层层析的应用

薄层层析法在天然产物化学成分的研究中，主要应用于化学成分的预试、化学成分的鉴定及探索柱层分离的条件。用薄层层析进行中草药化学成分检识，可依据各类成分性质及熟知的条件有针对性地进行。由于在薄层上展开后，可将一些杂质分离，选择性高，可使预试结果更为可靠，不仅可通过显色获知成分类型，而且可初步了解主要成分的数目及其极性大小。

实验6  卡拉胶的提取和果冻的制备

一、实验目的

1 掌握卡拉胶的提取的方法。

2了解卡拉胶的应用。

二、实验原理

浩瀚无垠的海洋，孕育着无数的生命，提供人类以丰富的资源，其中包括各种海藻珍品，据统计大约有2万多种这些藻类大部分都含有一定的藻胶。有的含有褐藻胶（如褐藻类的海带等），有的含有琼胶（如红藻类的江蓠、伊谷草、沙菜、石花菜等），有的含有卡拉胶等。其中琼胶是经济价值较高的藻胶。随着近代科技的发展，卡拉胶也已被广泛应用到人类生活的各个方面。

卡拉胶的利用起源于数百年前，在爱尔兰南部沿海出产一种海藻，俗称为爱尔兰苔藓（Irish Moss），现名为皱波角藻（Chondrus crispus）,当地居民常把它采来放到牛奶中加糖煮，放冷凝固后食用。18世纪初期，爱尔兰人把此种海藻制成粉状物并介绍到美国，后来有公司开始商品化生产，并以海苔粉（sea moss farina）的名称开始销售，广泛用于牛奶及多种食品中。19世纪美国开始工厂化提炼卡拉胶，到19世纪40年代卡拉胶工业才真正在美国发展起来。我国在1973年在海南岛开始有卡拉胶生产。

卡拉胶又名鹿角菜胶、角叉菜胶，是一类从海洋红藻中提取的海藻多糖，是一个亲水性胶体，其化学结构为D-半乳糖和3.6-脱水-D-半乳糖残基所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。由于其中硫酸酯结合形态的不同，可分为K型（Kappa）、I型（Iota）、L型（Lambda）。其广泛存在于角叉菜、麒麟菜、杉藻、沙菜等海藻中，为白色或淡黄色粉末，可溶于水或温水（完全溶解于60℃以上的水，溶液冷至常温则成粘稠液或透明冻胶），不溶于有机溶剂。无味、无臭。

卡拉胶具有凝胶、增稠、乳化、保湿、成膜及稳定分散等特性，被广泛应用于食品、轻工、化工和医药等领域。我国工业生产厂家主要集中在广东、福建、海南等地，生产中碱处理大多采用氢氧化钠和氯化钾处理工艺。氢氧化钾处理对海藻结构的破坏较轻，胶质流失少、产品收率高。

化学结构：

　　由硫酸基化的或非硫酸基化的半乳糖和3，6-脱水半乳糖通过α-1，3糖苷键和β-1，4键交替连接而成，在1，3连接的D半乳糖单位C4上带有1个硫酸基。分子量为20万以上。

　　结构式:

  

  

  

胶体化学特性：

1、溶解性：不溶于冷水,但可溶胀成胶块状,不溶于有机溶剂，易溶于热水成半透明的胶体溶液.(在70℃以上热水中溶解速度提高；

2、胶凝性：在钾离子存在下能生成热可逆凝胶；

3、增稠性：浓度低时形成低粘度的溶胶,接近牛顿流体，浓度升高形成高粘度溶胶，则呈非牛顿流体。

4、协同性：与刺槐豆胶、魔芋胶、黄原胶等胶体产生协同作用，能提高凝胶的弹性和保水性；

5、健康价值：卡拉胶具有可溶性膳食纤维的基本特性，在体内降解后的卡拉胶能与血纤维蛋白形成可溶性的络合物。可被大肠细菌酵解成CO₂、H₂、沼气及甲酸、乙酸、丙酸等短链脂肪酸，成为益生菌的能量源。

卡拉胶在果冻生产中的作用

　 　卡拉胶作为一种很好的凝固剂，可取代通常的琼脂、明胶及果胶等。用琼脂做成的果冻弹性不足，价格较高；用明胶做水果冻的缺点是凝固和融化点低，制备和贮存都需要低温冷藏；用果胶的缺点是需要加入高溶度的糖和调节适当的pH值才能凝固。卡拉胶没有这些缺点，用卡拉胶制成的果冻富有弹性且没有离水性，因此，其成为果冻常用的凝胶剂。

卡拉胶在果冻中应用时应注意以下几点：

　　1、是由于卡拉胶属于魔芋胶体系，其溶解度相对不高，因此要进行保温。如保温时间不够，溶解不完全，所做出的果冻口感就不好，严重的会造成果冻很嫩不成型；但同时保温时间过长，卡拉胶又偏碱或者加入了柠檬酸钠之类的缓冲剂，就容易发生去乙酰化变性， 产生“蛋花汤”的现象，果冻仍可能不成型。因此建议夏天煮沸后不要保温，冬天煮沸后保温10min，春秋季节介于两者之间。

　　2、是由于卡拉胶不耐酸，加酸温度越低越好，一般在70℃-80℃果冻灌装之前或根据实际工艺条 件进行，否则温度越高卡拉胶越容易被破坏，影响口感，同时建议柠檬酸溶于水后添加，以免造成局部过酸；调节pH值一般不低于4，需要更酸的口感则应使用其 他胶体辅助；巴氏杀菌也会影响口感，需要根据实际情况进行调节。

3、是过滤。在煮沸后，使用筛网过滤料液，其目的是去除无法溶解的魔芋胶颗粒，获得相对透明的果冻，这样做可以得到某些高档果冻透明的效果。

果冻是用增稠剂(海藻酸钠、琼脂、明胶、卡拉胶等)加入各种人工合成香精、着色剂、甜味剂、酸味剂配制而成。虽然来自海藻和陆生植物，可是在提取过程中经过酸、碱、漂白等工艺处理，使其原有的维生素、无机盐等 营养成分均丧失贻尽。海藻酸钠、琼脂等属于膳食纤维类，但摄入过多会影响人体对脂肪、蛋白质的吸收，尤其是铁、锌等无机盐由于结合成不可溶性混合物，降低了人体对铁、锌等微量元素的吸收。人工合成香精，一般多由酯类和醛类化学物溶解于酒精中配制而成。菠萝果冻的香味，主要是加入了以丁酸乙酯为主的人工合成香精；苹果果冻含有异戊酯；香蕉果冻含有丁酸戊酯等。果冻的鲜艳色泽，是加入人工着色剂的结果。这些人工着色剂，是以煤焦油为原料经化学合成，这些物质对人体没有什么营养价值，吃多无益，甚至还有一定的毒性。

三、实验仪器及试剂

试剂： 麒麟菜；氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)、氯化钾(KCl)、酒精(C₂H₅OH)，均为化学纯试剂。

仪器：凝胶强度测定仪；分析天平；恒温水浴；真空干燥箱。

四、实验步骤

1、卡拉胶的提取： 准确称量原料海藻50g，用蒸馏水洗净，剪成碎块，用14%KOH 溶液浸泡，把藻体完全浸没为准。加温搅拌，60℃恒温4小时，滤去碱液，用自来水冲洗藻体至中性。然后加入300mL 蒸馏水，煮沸50min，用200 目尼龙纱布滤去藻渣。过滤后的滤液冷却到40℃以下，再按胶液的1/5 加入5%的氯化钾溶液进行盐析，充分搅拌，使胶液与氯化钾溶液混合均匀，用30目的不锈钢筛网把游离水过滤掉。再将所得凝胶在烧杯中加入200mL 的酒精汲水，用尼龙纱布挤压过滤，滤饼在烘箱中干燥即得产品，称重，计算产率。

2、柠檬味果冻的制备

（1）将卡拉胶0.2g（干品）浸泡在20ml水中，软化后在搅拌下慢慢加热至果胶全部溶化。

(2)加入柠檬酸0.1g，柠檬酸钠0.1g，在搅拌下加热至沸，继续熬煮5分钟，冷却后即成果冻。

实验7  从红辣椒中分离红色素

一、实验目的

1、了解分离天然化合物的技术与方法；

2、了解红辣椒所含色素的种类，掌握红色素的分离方法；

3、了解薄层色谱板和色谱柱的制作方法，掌握薄层色谱和柱色谱分离的一般步骤。

二、实验原理

色素作为一种着色剂，广泛应用于食品、化妆品等与日常生活密切相关的行业。天然植物色素与人工合成色素相比，因其原料来源充足，对人体无毒副作用，日益受到人们的重视，有着广阔的发展前景。红辣椒是辣椒Capsicum annum的成熟果实,含有几种色泽鲜艳的色素，主要为红色素。红辣椒色素以其色泽鲜艳、稳定性好而广泛作为食品着色剂，因此，研究红辣椒色素中红、黄色素的提取、分离和分析方法，将具有重要的现实意义和社会意义。

物质提纯方法主要包括萃取法，色谱分离法和蒸馏法。

萃取法的原理：利用物质在两种互不相溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化目的的一种操作。自固体中萃取化合物，通常是用长期浸出法，靠溶剂长期的浸润溶解而将固体物质中的需要成分浸出来。萃取溶剂的选择，应根据被萃取化合物的溶解度而定，同时要易于和溶质分开，所以最好用低沸点溶剂。每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/5～1/3，两者的总体积不应超过分液漏斗总体积的2/3。

色谱分离法的原理：根据样品混合物各组分在不同的两相（固定相和流动相）中溶解、解析、吸附、脱附，或其它亲和作用性能的差异，当两相作相对运动时，使各组分在两相中反复多次受到上述各作用力的不同而以不同的速度在固定相上移动，从而得到互相分离。

柱色谱（柱上层析）常用的有吸附色谱和分配色谱两类。吸附色谱常用氧化铝和硅胶作固定相；而分配色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂，以吸收较大量的液体作固定相，而支持剂本身不起分离作用。吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待分离的混合物溶液流过吸附柱时，各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时，由于不同化合物吸附能力不同，往下洗脱的速度也不同，于是溶质在柱中自上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带，再用溶剂洗脱时，已经分开的溶质可以从柱上分别洗出并收集。

薄层色谱法简称TLC，是一种微量、快速、简单的分析分离方法。将吸附剂均匀地涂在玻璃板上作为固定相，经干燥活化后点上样品，以具有适当极性的有机溶剂作为展开剂（即流动相）。当展开剂沿薄层展开时，混合样品中易被固定相吸附的组分（即极性较强的成分）移动较慢，而较难被固定相吸附的组分（即极性较弱的成分）移动较快。经过一定时间的展开后，不同组分彼此分开，形成互相分离的斑点。它不仅适用于少量样品（几到几十微克甚至0.01微克）的分离，而且也适用于较大量样品（可达500毫克）的纯化。此法对于挥发性较小，或在较高温时易变化而不能用气相色谱法分析的物质特别适用。薄层色谱也可用于鉴别某些有机物。

三、仪器及试剂

仪器：100 ml圆底烧瓶、薄层色谱板、色谱柱、广口瓶

试剂：二氯甲烷、乙醇等

四、实验步骤

1、粗红色素的制取

称取3g红辣椒研碎放入100ml的圆底烧瓶中，加入20ml二氯甲烷和沸石，加热回流30分钟。然后冷却抽滤，滤液用水浴蒸至干，即是粗红色素。

2、粗红色素的薄层层析分析

（1）薄层板的制备：铺板方法有平铺法和倾注法两种，通常使用倾注法。将调好的匀浆等量倾注在两块洗净、晾干的玻璃片上。用食指和拇指拿住玻片两端，前后左右轻轻摇晃，使流动的匀浆均匀地铺在玻璃片上，且表面光洁平整。把铺好的薄板水平放置晾干，再移入烘箱内加热活化，调节烘箱缓缓升温至110℃恒温半小时，取出放在干燥器中冷却备用。

（2）点样：取薄层板，在其一端离边沿1.0厘米处用软铅笔轻轻划一点样线。点样时应选择管口平齐的玻璃毛细管，吸取少量所制得的粗红色素置小锥形瓶中，再加5~10滴二氯甲烷配成溶液（也可取上述滤液），以毛细管取溶液点样，轻轻接触薄层板点样处，如一次点样不够，可待样品溶剂挥发后，再点数次，但应控制样品的扩散直径不超过2毫米。

（3）展开：薄层色谱需要在密闭的容器中展开（层析缸或广口瓶），将配好的展开剂（石油醚/乙酸乙酯 1：2）倒入层析缸（液层厚度约为0.5厘米）。将点好样品的薄层板放入缸内，点样一端在下（注意样品点必须在展开剂液面之上）。盖好缸盖，此时展开剂即沿薄层上升。当展开剂前沿上升到距薄层板顶端1厘米左右时，取出薄层板，尽快用铅笔标出前沿位置，然后置通风处晾干，或用吹风筒吹干。

（4）Rf值的计算：Rf值也是有机化合物的物理常数。当实验条件严格控制时，每种化合物在选定的固定相和流动相体系中有特定的Rf值。因此可利用薄层色谱进行化合物的鉴定。一个化合物在薄层板上升的高度与展开剂上升的高度的比值称为该化合物的Rf值：化合物移动的距离/展开剂移动的距离。

3、粗红色素的柱层析分离

（1）装柱。可以湿柱，也可以干柱。用干法装柱，将8克硅胶（100~200目）装填到以装有10ml二氯甲烷的带旋塞的滴管或层析柱中就，排出气泡，添匀添平，再加少许干净的砂粒（约3min）。然后旋开旋塞放出部分二氯甲烷使其液面降至砂层的上层面。用湿法装柱，将8克硅胶用二氯甲烷调成糊状后，徐徐倒入柱中，用橡皮塞轻轻敲打色谱柱下部，使填装紧密，当装柱至3/4时，再在上面加一层厚0.5cm的石英砂，操作时一直保持上述流速注意不能使液面低于砂子的上层 。

（2）加样品。当溶剂液面刚好流至石英砂面时，立即沿柱壁加入1ml粗提的辣椒红溶液，当此溶液流至接近石英砂面时，立即用二氯甲烷洗下管壁的有色物质，如此连续2～3次，直至洗净为止。上柱子就是样品层比较薄，这样相对的减小了分离的难度。

（3）洗脱。用二氯甲烷淋洗（脱）色素（层析柱中会出现色环）。以二氯甲烷为溶剂洗脱，控制流出速度如前。整个过程都应有洗脱剂覆盖吸附剂。β胡萝卜素因极性小首先向下移动，极性较大的叶绿素、叶黄素和辣椒红色素则留在柱的上端，形成不同的色带。当最先下行的色带快流出时，更换另一接受瓶，继续洗脱，至滴出液近无色为止，再换一接受瓶。收集洗脱液每份2ml，当红色素洗脱后，可停止淋洗（也可继续淋洗出第二组分黄色素再停）。将含有相同组分的溶液合并蒸至干纯红色素（或黄色素）。

（4）回收洗脱液。

4、红色素的鉴定

将制得的纯红色素配少量溶液进行薄层析鉴定，如果只有一个点且Rf值与前测相同则说明已得到了纯红色素。

五、注意事项

（1）点样时，样品液的浓度要适宜。浓度太高易引起斑点拖尾，浓度太低则由于体积大引起斑点扩散。点与点之间，相距为1厘米左右，斑点大小以直径2毫米为宜。

（2）展开后，取出薄板立即在展开剂前沿划出标记，如不注意，展开剂挥发后，无法确定其上升的高度。也可先划出前沿，待展开剂到达时立即取出。晾干时溶剂仍可扩散一段距离，计算Rf值时不计算在内，所以晾干时一定要水平放置，防止出现这种情况。

（3）薄层吸附色谱展开剂的选择，原则上和吸附柱色谱洗脱剂的选择类似，主要根据样品的极性、溶解度和吸附剂的活性等因素综合考虑。展开剂的极性越大，对化合物的洗脱能力越强，Rf值也越大。薄层色谱用的展开剂绝大多数是有机溶剂。

（4）现在的柱子径高比一般在1：5~10。无水无氧柱中用的比较多的是用氧化铝作固定相。因为硅胶中有大量的羟基裸露在外，很容易是样品分解，特别是金属有机化合物和含磷化合物，但是比硅胶要贵些。

（5）柱子下面的活塞一定不要涂润滑剂，会被淋洗剂带到产品中的。

（6）干法和湿法装柱没什么区别，只要能把柱子装实就行。大多数情况下有些小气泡没太大的影响，柱子更忌讳的是开裂，甭管竖的还是横的，都会影响分离效果，甚至作废！

六、思考题

1、薄层色谱分析中如何选择展开剂？

2、什么是比移值R_f ？如何计算？

3、装柱时为什么要把硅胶添匀填平？

4、粗红色素提取时，在水浴加热回流实验中为何温度要控制在50 ºC以下？

5、填充硅胶柱时，为何要在柱子下端塞上脱脂棉？要注意哪些问题？

实验8  奶粉中总糖的测定（裴林氏容量法）

一、实验目的

了解利用裴林氏容量法测定奶粉中总糖的方法

二、实验原理：

奶粉中主要含有乳糖和蔗糖，样品中原有的和水解后产生的转化糖具有还原性，可用裴林试剂滴定，从而计算出含糖量。

裴林氏A、B液混合时，生成天蓝色氢氧化铜沉淀立即与酒石酸钾钠起反应，生成深蓝色的氧化铜和酒石酸钾钠的络合物—酒石酸钾钠铜，反应式如下：

酒石酸钾钠铜被葡萄糖和果糖还原，生成红色的氧化亚铜沉淀。

 （葡萄糖）

     达到终点时，稍微过量的转化糖将蓝色的次甲基蓝指示剂还原为无色的隐色体，而显出氧化亚铜的鲜红色。（隐色体易为空气中的氧所氧化并重新变为次甲基蓝染色体）。

三、试剂

1%次甲基蓝指示剂、1：1盐酸、20%醋酸铅、10%硫酸钠、40%氢氧化钠、蔗糖（A.R）

裴林氏A液：溶解69.28g化学纯五水硫酸铜于1000mL水中，过滤备用

裴林氏B液：溶解346g酒石酸钾钠和100g氢氧化钠于100mL水中，过滤备用

四、实验步骤：

1、裴林氏溶液的标定：

   称取经105℃烘干并冷却的分析纯蔗糖0.2~0.3g，用50mL蒸馏水溶解，并移入100mL容量瓶中，加1：1盐酸溶液5mL，摇匀。置于水中加热，使溶液在2~2.5min内升温至67~69℃，保持7.5~8min，使全部加热时间为10min。取出，迅速冷却至室温。用40%氢氧化钠溶液中和，加水至刻度，摇匀，注入滴定管中（必要时过滤）。

准确吸取裴林氏A、B液各2mL于250mL锥形瓶中，加水约40mL，置于电炉上加热至沸，保持1min，加入次甲基蓝指示剂1~2滴，再煮沸1min立即用配制好的糖液滴定至蓝色退去呈鲜红色为终点，正式滴定时加先加入比预测时少约0.5mL的糖液，煮沸1min加指示剂1~2滴，再煮沸1min，继续用糖液在1min内滴定至终点。按下式计算其浓度。

A：相当于4mL裴林氏A和B混合液的转化糖量（g）

W：称取的纯蔗糖的量（g）

V：滴定时消耗的糖液的量（mL）

0.95：换算系数（0.95g蔗糖可转化为1g转化糖）

2、样品测定

   称取样品0.8~1.2g（视含糖量而增减），用50mL左右的水洗入100mL容量瓶中，加入20%醋酸铅溶液3~5mL和10%硫酸钠溶液3~5mL，至不再产生沉淀为止（沉淀剂的加入量视蛋白质量而定），加水至刻度，摇匀，过滤。

   取过滤液50mL于100mL容量瓶中，按前述裴林氏A和B液标定方法进行转化，中和，将检液注入滴定管中，吸取裴林氏A和B液各2mL于250mL锥形瓶中，按裴林氏溶液的标定方法（仅以检液代替标准糖液，操作完全相同）进行滴定，按下式计算样品含糖量：

                   

X：总糖（以转化糖计）

W1：称取的样品量

V1：滴定时消耗样液的量（mL）

五、数据处理

六、思考题

1、在糖度测定中，为什么要在液体沸腾的状态下滴定？

2、本实验所使用的费林试剂含有什么化学成分？它们的作用是什么？

3、为什么要做空白测定？试说明该法实验误差的来源及消除方法。

4、如何应用该法测定植物材料的淀粉含量？

实验9  普鲁士蓝光度法测定奶粉中的铁

一、实验目的

  掌握普鲁士蓝光度法测定奶粉中铁含量的方法

二、实验原理

铁是人体必需的微量元素之一，人体内铁数量不足会导致缺铁性疾患。牛乳中的铁含量通常为100~900μg/mL，比人乳中铁含量少，不能够满足喂养幼儿的需要，因此，市销奶粉常强化一定量的营养元素Fe 。测定奶粉中铁的主要方法有原子吸收法、比色法等。本文利用铁（Ⅲ）与亚铁氰化钾反应生成普鲁士蓝（PB），再用光度法测定铁的含量，该法用于食品中铁的测定尚未见报道。研究表明，本法操作简便、快速、重复性好，一般可不经掩蔽干扰离子而直接用于乳粉中铁的测定，结果令人满意。

三、仪器和试剂

UV-721紫外可见分光光度计

Fe（Ⅲ）储备液（0.1mg/mL） 准确称取0.4317gNH₄Fe(SO₄)·12H₂O溶于10mLHNO₃中，转入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度；

Fe（Ⅲ）标准工作液 5μg/mL

亚铁氰化钾溶液 1mg/mL

HNO3溶液 1mol/L

二次蒸馏水

四、实验步骤

在25mL容量瓶中，依次加入一定量的Fe（Ⅲ）标准工作液，1mL HNO3溶液 （1mol/L）和3mL亚铁氰化钾溶液，用水稀释至刻度，摇匀，以试剂空白作参比，用1cm比色皿，于波长700nm波长处测定吸光度。

1、样品处理

准确称取约10g奶粉于瓷坩埚中，先在电炉上小火加热炭化无烟后，移入高温电阻炉中，于480℃灰化，直至样品灰化完全。冷却加入2mL浓硝酸溶解，使铁以Fe（Ⅲ）离子形式存在，然后加水过滤，于100mL容量瓶中定容。

2、标准曲线的绘制

取7个25mL容量瓶，分别加入0、1、5、7.5、10、12.5、15mL铁标准工作液，按实验方法显色操作。此溶液分别含铁0、0.2、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0μg/mL，于700nm处，1cm比色皿中测定吸光度，绘制标准曲线。

五、数据处理

实验报告格式

实验报告一律每班用一样大小软皮本，正面写实验报告，背面写实验记录（），上课前交预习报告和上一次的实验报告（预习报告和实验报告写一份即可）。

组号   同组人 （实验前完成）        

 天气情况  实验室温度 湿度 （实验后完成）

1、实验目的（实验前完成，照讲义抄）

2、实验原理（实验前完成，照讲义抄）

3、实验步骤：

（1）要求将实验内容分拆，并画出流程图（实验前完成）

（2）要求写明各试剂的用量和加入时间（实验后完成）

（3）要求写明各试剂的用途和各步骤的目的和实验原理（实验后完成）

4、实验数据

5、描述实验结果

6、对实验数据进行处理和分析，并分析实验结果的合理性。（实验后完成）

7、回答讲义后思考题