实验二:(Fehling试剂)直接(热)滴定定糖法
一、实验目的和要求
1.初步掌握费林试剂热滴定定糖法的原理和方法。 2.正确掌握滴定管的使用方法和热滴定终点的判断方法。 二、实验原理 (一)基本原理
思 考
还原糖是指含有自由醛基(如葡萄糖)或酮基(如果 糖)的单糖和某些二糖(如乳糖、麦芽糖)。 在碱性溶液中,还原糖能将金属离子(Cu、Hg、Ag等)还原,而还原糖本身则被氧化成各种羟酸类化合物。该特性常用于还原糖的定性和定量测定。 (二)本实验反应原理
+
2+
2+
2+
1、Fehling试剂(又称作酒石酸铜溶液)介绍: A液:由硫酸铜和次甲基蓝组成
1、1、Cu用于硫酸铜的作
将来被还原成Cu
+
B液:由氢氧化钠、酒石酸钾钠和亚铁氰化钾组成用是什么?
2、2、氧化还次原指示剂
甲基蓝的作用是什么?
3、3、一、生成
氢Cu(OH)2↓,氧二、创造碱化性反应环钠
境 的作用是什么?
4、4、用以生酒石酸钾钠的作用是什么?
5、5、生成可亚
溶性复盐,成可溶性络合物酒石酸钠铜
用前将A、B两液等体积混合时,依次反应:
(1) 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ (天蓝色)+ Na2SO4(2) 在碱性溶液中:
COOKCOOKHCOCu(OH)2 + HCOH+ 2H2O HCOHHCOCuCOONaCOONa
酒石酸钠铜为可溶性络合物。
2、酒石酸铜与还原糖热滴定时的反应: 红色氧化亚铜沉淀生成:
在加热条件下,用样液滴定,样液中的还原糖与酒
铁以便于观氰察滴定终化点
钾的作用是什么?
石酸钾钠铜反应,酒石酸钾钠铜被还原糖还原,产生红色氧化亚铜沉淀,还原糖则被氧化和降解
COOKHHCCOOCHOCu+(CHOH)4+6H2OCH2OHCOOKHHCCOHOHCOOH+(CHOH)4+3Cu2O↓+H2CO3CH2OH
COONaCOONa反应生成的氧化亚铜沉淀与斐林试剂中的亚铁氰化钾(黄血盐)反应生成可溶性复盐:
CuO2 + K4Fe(CN)6 + H2O K2 Cu2Fe(CN)6 + 2KOH
亚甲基蓝为氧化-还原指示剂指示滴定终点 6、6、便于观
为察滴定终什点
么要生成可溶性复盐?
7、7、因为亚为甲基蓝氧什化能力比么Cu2+
弱,因亚
此Cu2+会先
CHON甲(CHOH)4++ H2OCH-2OH(CH3)2NSN+- (CH3)2Cl基氧化型的亚甲基蓝(蓝色)COOH蓝
N(CHOH)4++HCl可CH2OH(CH3)2NSN+- (CH3)2Cl-还原型的亚甲基蓝(无色) 为滴定终点指示剂?(4) 根据样液消耗量即可计算出还原糖的含量。 三、实验用品
思考
答案
用品量
(一)、实验材料:红薯 粉(可换淀粉) (二)、实验试剂:
被还原。当Cu2+
被全部还原后,稍过量的还原糖可使蓝色的氧化型的亚甲基蓝还原为无色的还原型的亚甲基蓝,即指示到达滴定终点。
实际用量 班级:16g
Fehling试剂A液: 分别称取
8、为什 用品:电子计算:5×3天平、×3×n,适100/200mL当放大(一烧杯1、玻般多配1/315g 么要分开
CuSO4·5H2O和 0.05g 配制A、亚甲基蓝于烧杯中; B液?什加50~100mL蒸馏水将它们溶解;
转移到1000mL容量瓶中;
定容到1000mL。
Fehling试剂B液: 先称取50g 酒石酸钾钠和+ 75g NaOH,溶于水;
再称取 4g亚铁氰化钾,溶解
分别转移到1000mL容量瓶中; 定容到1000mL。
(3) 0.1%葡萄糖标准溶液:
G在98~105℃下干燥么时候混合较佳? 9、为什么贮存于具橡皮塞玻璃瓶中?10、G为什么在98~105℃ 8、因为葡萄糖中的水分是吸棒、1000mL容量瓶、蒸馏水
用品:100/200mL烧杯2、1000mL容量瓶
称量瓶或表面皿或培养皿1左右) 配1000mL CuSO4·5H2O = (g) 亚甲基蓝 = (g)
配1000mL 酒石酸钾钠 = (g) NaOH =
(g) 亚铁氰化钾 = (g)
G= (g) 浓盐酸
= (mL)
至恒重为无水葡萄糖;
准确称取1.000g无水葡萄糖,用少量蒸馏水溶解;
转移到1000mL容量瓶中,加水约置750ml 往容量瓶中加入5-8mL浓HCl; 定容1000ml。
(4)6mol/L盐酸溶液*:
配100mL6mol/L盐酸:吸取258.00mL 36%的发烟盐酸,定容到100mL。 (5) I-IK溶液
分别称取5g I和10g IK于烧杯中,溶解,定容至100ml。
下干燥?葡萄糖中的水分是吸湿水还是结晶水? 11、为什么加5 - 8mL浓HCl?
12、这样配出的盐
酸是标准浓度吗?可用量筒量取吗?可用容量瓶取蒸馏水,烧杯中溶解后
湿水,在98~105℃下可以使之汽化除去,并且
该温度不致使葡萄糖碳化。可以防止微生物生长。
因为是定性试剂。套 烘箱,10mL移液管 200mL容量瓶,10mL移液管
25/50ml滴瓶×6 标准液葡萄
糖浓度
C= g/mL
配200mL 配200mL I= (g) IK= (g)
即可分装。为什么?
(6) 10% NaOH
13、盛于
塑料试剂配500mL 瓶
500mlNaOH=
称取50g NaOH,溶于什么容器500ml蒸馏水中。冷却至室温。
(7) 0.1%酚酞指示剂 称取0.1g酚酞溶于100ml蒸馏水中。 (8) 蒸馏水。
中?用滴瓶分装,实验完成后该如何处理滴瓶?
14、根据 反应原理,指出这些试剂中哪些是定量试剂,哪些
×1,50ml滴瓶×4
25/50ml滴瓶×4
(g) 配100mL 酚酞
(g)
=
是定性试剂。
* 36%浓盐酸摩尔浓度 = [1.1789×36%] / [36.5× 1000mL/L] =11.6275 mol/L
浓盐酸的36%-38%是指质量浓度,密度是1.19g/ml。摩尔浓度=[1190g ×36.5%(假设的盐酸浓度)] / [36.5(HCL的分子量)× 1000mL/L] =11.9mol/L.
(三)、实验仪器及设 备
名称 电子天平 烘箱 电热恒温水浴锅
调温电炉
规格
台套数 1 1 2 n/2
使用 公用 公用 公用 每两组共
用
称量瓶/培养皿 100ml烧杯/150ml锥
形瓶 250mL锥形瓶
2+11n*
2个公用 *每组至少
需6个才能轮换使用
100ml容量瓶
2+2n
2个公用
1套 5
公用 公用
1000ml容量瓶 200ml容量瓶 5ml移液管 10ml移液管
移液管架 100mL量筒 50/100ml漏斗 试剂瓶若干 500mL塑料试剂瓶 25/50/100mL棕色滴
瓶
25/50/100mL滴瓶
吸耳球 滴定管
玻璃棒 白瓷板 定量滤纸
吸水纸 玻璃珠
3 2 4 n+3
1 1 n 1 6
4+4 n
n/2+ 2n n或 2n n 2n
若干 若干
公用 公用 公用 3支公用,每组1支
公用 公用 公用 公用
公用
n/2:每两
组共用
先每组发一
张
四、实验程 序 步骤
注意事项及问题
(一)、样品中还原糖的提取:
1、准确称 取红薯粉2g于100-200ml烧杯/锥形瓶中; 2、加入85% 乙
醇
50~60ml,混匀;
3、50℃恒提前加温水浴保热
到
温30min,50℃。 不时搅拌;
答案 仪器、药品实际班级用量
及用量
用量 (n=共16组)
(本步骤不做,仅供了解、参考与思考) 从实验目的和实验材料角度考虑,老师为什么取消这一步骤的实验?
电子天平、红薯红薯粉2×100-200ml
粉样n=2n(g)
烧杯/锥形瓶品重电子天平1台 ×1
量
250ml锥形瓶
= ×1×n (g)
50/100ml量 50/100ml量筒筒×1,玻棒4个,公用 ×1
玻棒×1×n=n支
恒温水浴锅
2台
4、过滤; 漏斗×1,滤纸×1,100/200ml烧杯/锥形瓶×1
5、滤渣再三次提
用85%乙醇取液总提取二次,量不能合并提取超过
液;
100ml。 为什么相似相用乙醇溶 提取?
6、定容至 100ml容量100ml。
瓶×1
(二)、样品中总糖的水解及提取: 1、称取红如果样 电子天平、薯粉1g(换品的测250ml锥形淀粉,称定从第瓶×1
0.5g)于一步开
漏斗×1×n=n个
定量滤纸×1×n=n张 100/200ml
烧
杯/锥形瓶×1×n=n个
100ml容量瓶×1×n=n个
样品红薯粉1g×n = 重量 n g m= 电子天平1台g
(公用)
250ml锥形始开始瓶中
平行处理3个样,直到测定,我们做的是重复还是平行?重复与平行是同一个概念吗? 样品真 需要象指导中要求的一样精确称取1.000g吗?为什么?
250ml锥形瓶×1×n=n个
2、加入6mol/L 6mol/L
HCl的作
10ml移液管 ×2支(公用)、、玻棒×10ml移液管2支(公用) 移液管架1个HCl 10ml,用是什蒸馏水15ml
3、沸水浴中加热30min
4、检验水解程度: 取1~2滴水解液置于白瓷板上,加1滴I-IK溶液检验
么?为什么不用发烟盐酸?
沸水浴 锅需提前准备好。
检验样 品以1滴为宜。 检验样 品以1滴为宜。为什
么? 随着水
1~2支、 移液管架1个(公用)
白瓷板×1
滴管×1 25/50/100mL棕色滴瓶6个(公用)
(公用) 玻棒×1×n=n支 6mol/L
HCl
10ml×n = 10n mL
恒温水浴锅2台(公用)
白瓷板×1×n=n个 滴管×1×n=n支
25/50/100mL棕色滴瓶6个(公用)
5、水解毕,冷却至室温
6、中和:加入1滴酚酞指示剂,以10%的NaOH中和至溶液成微红色
7、将样品水解溶液定容至100ml
解进程,检验依次会出现什么现象?为什
么?
为什么要
中
和?是进行滴定中和吗?
25/50/100mL滴瓶4个(公用) 100mL滴瓶8个(两组共用)
100ml容量瓶×1
25/50/100mL滴瓶4个(公用)
100mL滴瓶8个(两组共用) 酚酞指示剂100mL
10%NaOH 500mL
100ml容量瓶×1×n=n个
8、将7中 漏斗×1,定 的溶液过量滤纸×1,滤
100/ 200/250ml烧杯/锥形瓶×1
9、稀释:取 10ml移液管 滤液10ml,×1,100ml定容至容量瓶×1
100ml, 10、结果: 得到稀释1000倍的总糖水解液
(三)、碱性酒石酸铜溶液的标定 1、准确吸玻璃珠 5ml移液管 取碱性酒的作用×2,250ml石酸铜甲是什
锥形瓶×1×液和乙液么? 3,(10ml移各5ml,置
液管×1),玻
漏斗×1×n=n个
定量滤纸×2×n=2n张 100/200/250ml烧杯/锥形瓶×1×n=n个
10ml移液管×1×n=n支 100ml容量瓶×1×n=n个
5ml移液管×4(公用) 碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml×3n=15n
于250ml璃珠 mL
250ml锥形瓶锥形瓶中,加蒸馏水10ml,加3粒玻璃珠
2、从滴定管中滴加约9ml葡萄糖标准溶液于锥形瓶中
3、加热使其在2min中内沸腾,准确沸腾30s
为什么只加约9ml?需要做平行吗?为什
么?
为保证尽快沸腾,需先将电炉预热。
为什么需使沸腾?
1、加快还原糖与
Cu
2+
的反应速度;
25/50ml定管×1
可调电炉×3×n=3n个 玻璃珠,若干
25/50ml滴定管8支(两组共用)
可调电炉8个(两组共用)
滴 为什么要保证溶液在2min内沸腾?且准确沸
腾30s?
2、防止空气进入,保证还原型亚甲基蓝不被再氧化成氧化型; 3、使得Cu2O不被氧化成CuO。
保持蒸发量基本一致,使碱度不变,减少误差,避免耗
糖量增加。
4、趁热以1滴G标准液/2s速度滴定,至蓝色褪去为终点
如何简便知道你的测试结果的准确性?
滴定时不能随意摇动锥形瓶,更不能从热源上取下滴定。 为什么不能摇动和从热源上取下锥形瓶?
做平行 试验,看样液消耗量相差量,不应该超过0.1ml。
标定 酒石酸铜消耗的葡萄糖标准液体积: V1= mL, V2= mL, V3=
mL
V标=
(四)、样品中糖的定量测定
1、样品溶液预测定 (1)、准确 为什么要进行预测定?
mL
以确定
还原糖
浓度是
否
在
0.1%左右,过大则稀释。浓度过大则增加样品量,增加滴定时间,造成更大误差。
玻璃器具前面
吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml,置于250ml用过,清洗烘干再用。 碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml×3n=15n 锥形瓶中,加蒸馏水10ml,加3粒玻璃珠 (2)、加热使其在2min中内沸腾,准确沸腾30s (3)、趁热以先快后慢的速度从滴定管中滴加样品溶液,待溶液蓝色变浅时以1
mL
样液25/50ml消耗管n支 体积: V4= mL, V5= mL,
定
滴滴样液/2s速度滴定,至蓝色褪去为终点。 V6= mL
V预=
mL 2、样品溶液测定 (1) 准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml,置于250ml锥形瓶中,加蒸馏水10ml,加3粒玻璃珠,(2) 加入比预测时样品溶液消耗总体积少1ml的样液;
为什么?
以保证
在1分钟内完成滴定工作,和标准曲
玻璃器具前面用过,清洗烘干再用。 碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml×3n=15n mL
(3) 加热使其在2min中内沸腾,准确沸腾30s;(4) 趁热以1滴样液/2s速度滴定,至蓝色褪去为终点。
线工作条件尽可能一致,减少误差,提高准确度。
样液消耗体积: V7= mL, V8= mL, V9= mL
V样品= mL
五、实验结果及计算
耗糖液体积(ml) 相当葡糖含量(mg) 平均值(mg) 计算公式:
碱性酒石酸铜的标定:
F = C × V标
F——10ml碱性酒石酸铜溶液相当于G的量,mg
C——标准G溶液的浓度,mg/ml
V标——标定时消耗标准
碱性酒石酸铜的
标定
预测定 总糖
总糖样品测定(%)
G溶液的体积,mL
总糖含量:
总糖(以葡萄糖计)%FV总样品mV样品1000100
m——样品重量,g
V总样品——总糖样品溶液的总体积
1000——mg换算成g的系数
实验报告示范
实验 还原糖和总糖的测定
实验二:(Fehling试剂)直接(热)滴定定糖法
一、实验原理
还原糖是指含有自由醛基(如葡萄糖)或酮基(如果糖)的单糖和某些二糖(如乳糖、麦芽糖)。
在碱性溶液中,还原糖能将金属离子(Cu、Hg、Ag等)还原,而还原糖本身则被氧化成各种羟酸类化合物。该特性常用于还原糖的定性和定量测定。
菲林试剂是将碱性酒石酸铜甲液和乙液等体积混合后,生成可溶性的酒石酸钾钠铜;在加热条件下,还原糖与酒石酸钾钠铜反应,酒石酸钾钠铜被还原糖还原,产生红色氧化亚铜沉淀,还原糖则被氧化和降解。氧化-还原指示剂亚甲基蓝氧化能力比二价铜弱,在溶液中二价铜离子全部被还原后,稍过量的还原糖可使蓝色的氧化型的亚甲基蓝还
2+
2+
+
原为无色的还原型的亚甲基蓝,即达滴定终点。根据样液消耗量可计算出还原糖的含量。 二、实验用品
(一)、器材(需要给出数量) 电热恒温水浴锅、调温电炉、烘箱
100ml烧杯、250mL锥形瓶、100ml容量瓶、1000ml容量瓶、5ml移液管、10ml移液管、吸管、50/100ml漏斗、吸耳球、滴定管、玻璃棒、白瓷板、定量滤纸、玻璃珠若干 (二)、试剂
碱性酒石酸铜甲液:15g CuSO4·5H2O + 0.05g 亚甲基蓝 + H2O,溶解;定容1000ml。
碱性酒石酸铜乙液:50g 酒石酸钾钠 + 75g NaOH,溶于水;+ 4g亚铁氰化钾,溶解;定容1000ml。
0.1%葡萄糖标准溶液:G在98~100℃下干燥至恒重;准确称取1.000g无水葡萄糖,蒸馏水溶解;
加水约750ml时,加入5mlHCl;定容1000ml。 I-IK溶液:5g I + 10g IK,溶于100ml蒸馏水中。 6mol/L HCl:258.00ml浓HCl(36%),稀释至500ml。 10%NaOH:50g NaOH溶于500ml蒸馏水中。 0.1%酚酞指示剂:0.1g酚酞溶于100ml蒸馏水中。
(三)、材料
红薯粉(换淀粉,酸水解) 三、实验操作步骤
(一)、样品中总糖的水解及提取:
准确称取红薯粉(换淀粉0.5g)1g于250ml锥形瓶中;加入6mol/L HCl 10ml,蒸馏水15ml;沸水浴中加热30min;检验水解程度:取1~2滴水解液置于白瓷板上,加1滴I-IK溶液检验。水解毕,冷却至室温;中和:加入1滴酚酞指示剂,以10%的NaOH中和至溶液成微红色;定容至100ml。
将上述溶液过滤后稀释:取滤液10ml,定容至100ml。 得到稀释1000倍的总糖水解液。
(二)、碱性酒石酸铜溶液的标定及样品中糖的定量测定: 操作步骤:
碱性酒石酸铜溶液的标定 1 2 3 样品溶液预测定 4 5 6 样品中糖的测定 7 8 9 准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml,置于250ml锥形瓶中,加蒸馏水10ml,加3粒玻璃珠 从滴定管中滴加约趁热以先快后慢的速加入比预测时样品溶9ml葡萄糖标准溶液;度从滴定管中滴加样液消耗总体积少1ml加热使其在2min中内品溶液 沸腾,准确沸腾30s 的样液;加热使其在2min中内沸腾,准确沸腾30s 趁热以1滴G标准液/2s速度滴定,至蓝色褪去为终点。 四、实验记录及计算结果
碱性酒石酸铜的标定 1 2 3 总糖样品测定(%) 7 8 9 编号 耗糖液体积(mL) 相当葡糖含量(mg) 平均值(mL)
总糖预测定 4 5 6
计算公式:
碱性酒石酸铜的标定:
F = C × V标
F——10ml碱性酒石酸铜溶液相当于G的量,mg C——标准G溶液的浓度,mg/ml
V标——标定时消耗标准
G溶液的平均体积,mL
总糖含量:
总糖(以葡萄糖计)%FV总样品mV样品1000100
m——样品重量,g
V总样品——总糖样品溶液的总体积 mL
V样品——测定时消耗样品溶液的平均体积,mL
1000——mg换算成g的系数 五、结果与讨论
(就实验中出现的问题、思考的问题、取得实验好或不理想结果的原因、需要注意的事项、改进的地方等进行讨论)
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