化學畢業(yè)論文

1、阿浦*方摩院畢業(yè)論文題目：姜黃素分光光度法測定硼的分析方法研究（一）姓名：孫國濤學號：2008114168院系：理學院化學系專業(yè)：化學專業(yè)年級：2008級指導教師：孫柏林趙海香二0一二年六月目錄1引言2.2原理3.3儀器及試劑3.3.1 儀器3.3.2 試齊IJ3.3.3 溶液的配置3.4分光光度法測定4.4.1 顯色反應4.4.2 可見光度法測定4.5結果與討論4.5.1 顯色條件的優(yōu)化4.5.1.1 顯色劑用量的確立4.5.1.2 顯色時間的確立5.5.1.3 顯色水浴溫度的優(yōu)化5.5.1.4 顯色后測定時間的影響65.1.5 顯色劑的穩(wěn)定性試驗（常溫下）65.2 影響因素研究7.5.2.

2、1 酸的影響7.5.2.2 鹽的影響8.5.2.3 不同介質8.5.3 實驗結果9.6結論1.07資金支持：1.1參考文獻11致謝1.1.姜黃素分光光度法測定硼的分析方法研究（一）孫國濤河北北方學院理學院化學系，河北張家口075000摘要：本文確立了在分光光度法測量硼含量的最佳測定條件，探討了不同因素對實驗結果的影響，為姜黃素分光光度法測定硼含量提供參考。實驗采用姜黃素為顯色劑，以乙醇為介質，在水浴蒸干乙醇溶解后測量其吸光度，確立最佳顯色條件，考察不同因素(包括酸、鹽和溶劑)對該方法的影響。實驗得出的優(yōu)化條件為：顯色劑用量4mL,最佳顯色時間為15min,最佳水浴溫度55-3oC,顯色測定時間

3、在4天以內。方法的相對標準偏差為0.2%,標準曲線的相關線性系數(shù)為0.9994。關鍵詞：姜黃素，硼，分光光度法Thestudyofanalysismethodfordeterminationofboronwithcurcuminspectrophotometry(one)SunGuotaoDepartmentofchemistry,CollegeofScience,HebeiNorthUniversity,ZhangjiakouHebei075000Abstract:Thispaperestablishedtheoptimumconditionsofdeterminatingboronwith

4、curcuminspectrophotometry,discussedtheeffectofdifferentfactorsontheresults,andprovidedareferenceforthecurcuminspectrophotometricdeterminationofboroncontent.Forexperiments,thecurcuminwasaschromogenicreagent,thealcoholwasasthemedium,theabsorbancewasdetermatedinthewaterbathevaporatedalcohol.Theexperime

5、ntsoptimizedthechromogenicconditionsandstudiedtheinfluenceofdifferentfactorssuchasacide,saltandsolventonthemethod.Theoptimunexperimentalconditionsare:thecurcumindosagesof4mL,thechromogenictimeof15min,thewaterbathtemperatureof55±3oCanddeterminationtimewithinfourdays.Basedasexperimentmethod,theRS

6、Dwasof0.2%,thelinearcoefficientofstandardcurvewas0.9994.Keywords:Curcumin,boron,spectrophotometry1引言硼（B）,原子序數(shù)5,自然界中硼只以其化合物形式存在，如硼酸（H3BO3）、硼砂（Na2B4O7.10H2O）等，在動物和植物中存在著結合態(tài)的痕量硼。人類、動物和植物都需要硼，即硼是人體必需的微量元素，但是對人類而言，硼酸、硼砂、硼酸鈉都是低毒類蓄積性毒物，每天口服100mg,可引起慢性中毒1,容易造成畸形。醫(yī)學研究提倡人類通過食用含硼較高的豆類、多葉的蔬菜、水果補充硼，即植物中原生態(tài)的硼對人類和

7、動物是安全的和有益的。但是由于硼砂具有防腐、增加食品的口感、感官度、韌性感和嚼勁度的作用，在我國的傳統(tǒng)小吃中，常加入硼砂，現(xiàn)在在豆制品和部分特色小吃中同樣存在違禁添加硼砂導致食品安全問題的現(xiàn)象。毒理學研究發(fā)現(xiàn)，化學硼（硼砂、硼酸等）多次吸收有蓄積作用，造成慢性毒性2,因此，我國的食品衛(wèi)生法和食品添加劑衛(wèi)生管理辦法禁止將硼酸、硼砂作為食品添加劑使用。為了保證食品安全，建立靈敏、簡單、低成本的檢測方法十分重要，姜黃素顯色分光光度法是最早使用、也是最簡單、靈敏度較高的分析方法，但是姜黃素與硼的顯色反應的干擾因素較多，現(xiàn)在逐漸被ICP分析方法所取代。ICP方法雖然抗干擾能力較強，但是由于其儀器成本較高

8、，并不是所有的檢測和研究機構能夠具備的，而姜黃素分光光度法分析成本較低，容易實現(xiàn)，所以只要控制分析條件和消除干擾因素，黃素分光光度法可以成為研究硼的靈敏方法。池衛(wèi)廷等網(wǎng)采用姜黃素分光光度法測定54種食品中硼的含量。樣品經(jīng)NaCO3堿性灰化后測定，結果表明動物性食品硼含量范圍0.260.75mgkg-1；植物性食品硼含量范圍較大0.3121.83mgkg-1;腌、炸類食品硼含量在0.615.29mgkg-1之間。廖可成等4建議采用聚乙烯塑料杯來代替石英器皿，減少測定過程中玻璃儀器引入的干擾。本文是探索姜黃素分光光度法測量硼含量一系列最佳條件的選擇，及在最優(yōu)2條件下，該方法的精密度（相對標準偏差R

9、SD）和工作曲線。為姜黃素分光光度法測量硼含量5提供參考。2原理硼在酸性條件下與姜黃素反應后生成玫瑰紅色化合物，溶于乙醇中，在540nm處測定其吸光度，具吸光度與硼含量成正比，據(jù)此可測的樣品中硼的含量6。3儀器及試劑3.1 儀器752分光光度計，配1cm玻璃比色皿離心機可調式水浴電熱爐電子天平：感量0.1mg10mL聚乙烯試管100mL聚乙烯燒杯3.2 試劑四硼酸鈉（硼砂），工作基準試劑，天津市永大化學試劑開發(fā)中心姜黃素，分析純，天津市天力化學試劑有限公司95%乙醇，分析純草酸，分析純丙酮，分析純3.3 溶液的配置硼標準儲備溶液（1mgmL-1）:準確稱取8.8198g四硼酸鈉基準試劑溶于少量

10、水中，微熱使其溶解，冷卻后移入1000mL容量瓶中定容，貯存于聚乙烯塑料瓶中。硼標準工作溶液（5聞mL-1）:取一定體積的硼標準溶液稀釋獲得。鹽酸溶液：（1+4）水溶液姜黃素溶液：稱取0.10g姜黃素溶于400mL95%乙醇溶液中，過濾備用.4分光光度法測定4.1顯色反應準確移取一定量硼標準溶液或樣品溶液于聚乙烯杯內，加入4.0mL姜黃素-草酸溶液，在55±3C水浴上蒸發(fā)至近干，繼續(xù)在水浴上恒溫15min,取出冷卻至室溫，用95叱醇將杯內固體物完全?§解后，將溶液移入25mL容量瓶內，用95叱醇定容。4.2可見光度法測定上述顯色溶液，以試劑空白為參比，用1cm比色皿于540

11、nm處測量吸光度。采用標準曲線法計算樣品中硼的含量。5結果與討論5.1 顯色條件的優(yōu)化5.1.1 顯色劑用量的確立準確移取0.2mL5ugmL-1的硼標準工作液于100mL塑料燒杯中，加蒸儲水1mL,混勻，加入姜黃素-草酸溶液1、2、3、4、5mL,在55節(jié)C水浴上蒸發(fā)至近干，繼續(xù)在水浴上恒溫15min,取出冷卻至室溫，用10mL95%乙醇將杯內固體物完全溶解，用1cm比色皿于540nm處測其吸光度。結果如圖1所示（n=3）1.20.8A0.60.40.2V/mL圖1吸光度隨顯色劑-姜黃素用量變化曲線（n=3）根據(jù)圖1曲線變化趨勢，顯色劑姜黃素用量從1mL增加至2mL時吸光度變化明顯，2至5m

12、L時吸光度值趨于穩(wěn)定，考慮到當增大硼標準液用量時3mL顯色劑可能顯色不完全，選擇4mL為最佳顯色劑用量。5.1.2 顯色時間的確立準確移取0.2mL5ugmL-1的硼標準工作液于100mL塑料燒杯中，加蒸儲水1mL,混勻，加入姜黃素-草酸溶液4mL,在55節(jié)C水浴上蒸發(fā)至近干，分別在溶液蒸干后5、10、15、20、30min時，取出冷卻至室溫，用10mL95%乙醇將杯內固體物完全溶解，用1cm比色皿于540nm處測其吸光度。結果見圖2(n=3)。圖2吸光度隨顯色時間的變化柱形圖(n=3)由圖2可以看出510min增大趨勢比較明顯，1020min吸光度比較穩(wěn)定，15min后增大趨勢比較明顯，因而

13、選擇15min為最佳顯色時間。5.1.3 顯色水浴溫度的優(yōu)化準確移取0.2mL5ugmL-1的硼標準工作液于100mL塑料燒杯中，加蒸儲水1mL,混勻，加入姜黃素-草酸溶液4mL,在50BC、55BC、60冷C、70節(jié)C水浴上蒸發(fā)至近干，繼續(xù)在水浴上恒溫15min,取出冷卻至室溫，用10mL用95%乙醇將杯內固體物完全溶解，用1cm比色皿于540nm處測其吸光度。如圖3所示(n=3)。圖3吸光度隨水浴溫度變化曲線（n=3）由曲線知51629吸光度變化不明顯，當溫度升高到71£時，吸光度明顯變小，最佳溫度選在553oC。5.1.4 顯色后測定時間的影響根據(jù)以上優(yōu)化條件獲得的有色溶液分別

14、于顯色后10min、30min、60min、120min、180min時測定其吸光度。結果如圖4所示（n=3）。圖4吸光度隨顯色后測定時間的影響柱形圖（n=3）根據(jù)上述數(shù)據(jù)結合曲線可知，顯色化合物有較好的穩(wěn)定性，檢測時間在1h內即可。5.1.5 顯色劑的穩(wěn)定性試驗（常溫下）2天、3天、4天、8天用所配置的姜根據(jù)文獻報道，姜黃素顯色劑溶液不穩(wěn)定，一般建議現(xiàn)用現(xiàn)配制，本研究針對這一點，對顯色劑的放置的不同時間進行吸光度的測定。配置姜黃素-草酸溶液，根據(jù)以上優(yōu)化條件，分別在配置當時、黃素-草酸溶液顯色測定。結果如下圖（n=3）圖5吸光度隨顯色劑放置時間的變化柱形圖（n=3）結論：經(jīng)上述實驗，確立姜黃

15、素分光光度法的最佳條件是；顯色劑用量4mL,最佳顯色時間為15min,最佳水浴溫度553C,顯色劑放置在一周天以內。5.2 影響因素研究5.2.1 酸的影響姜黃素與硼在酸性條件下顯色，同時測定硼時，經(jīng)常會采用酸解法消化或提取樣品，樣品溶液中會含有較高的酸度，本研究考察文獻中都報道過的4種常用酸對顯色反應的影響，包括HCl（6mol反）、H2SO4（1：1,V/V）、HNO3（6mol/L）、HAC（36%,V/V）o實驗中準確移取0.2mL5ugmL-1的硼標準工作液于100mL塑料燒杯中，加蒸儲水1mL,再加入各種酸0.5mL,混勻，以蒸儲水做空白，在優(yōu)化條件下顯色，測定吸光度。結果如下圖（

16、n=3）0圖6吸光度在不同酸條件下的變化曲線（n=3）結果表明，四種酸均使硼標準溶液的吸光度有所降低實驗過程中發(fā)現(xiàn)，硫酸溶液無法蒸干，而硝酸溶液幾乎不顯色，高濃度的鹽酸和醋酸和標液的吸光度相近。因此姜黃素限速實驗不應在硫酸和硝酸介質中進行，同時醋酸和鹽酸的酸度不能太強。5.2.2 鹽的影響11本研究考察5種鹽：NaCl(0.1molL)、CaCl2(0.1molL)、NH4C1(0.1mo1L-1)、NaNO3(0.1molL-1)、NH4NO3(0.1molL-1)對姜黃素分光光度法的影響。準確移取0.2mL5ugmL-1的硼標準工作液于100mL塑料燒杯中，加入各種鹽溶液1mL,混勻，以蒸

17、儲水做空白，在優(yōu)化條件下顯色，測定吸光度。結果如圖7所示(n=3)。圖7吸光度受鹽影響曲線(n=3)加入鹽后吸光度有所減小，其中硝酸鹽影響最大，可能由于硝酸根的氧化性引起。5.2.3 不同介質實驗考察了三種常用介質水、乙醇、丙酮對顯色反應的影響，結果見圖8(n=3)0圖8在不同介質中的吸光度（n=3）5.3實驗結果在優(yōu)化的實驗條件下，方法的線性范圍、標準曲線和相關系數(shù)，并測定其偏差（n=6）。結果如下表。表1相對標準偏差硼標液吸光度內。0.2mL0.2mL0.2mL0.2mL0.2mL0.2mL0.9860.9830.9850.9870.9860.990根據(jù)公式n%（Xi-x）2iWnT可計算

18、出相對標準偏差為0.2%,在誤差允許范圍之1圖9標準曲線從上圖可知，標準曲線相關線性為0.9994,線性較好，可以用于硼的測定，但應注意控制溶液的測定條件。6結論1、根據(jù)圖表可知，顯色的最佳條件是：顯色劑用量4mL,最佳顯色時間為15min,最佳水浴溫度5560C,顯色劑放置在7天以內。2、在酸影響實驗中，加入硫酸后由于硫酸不揮發(fā)而無法蒸干溶液，加入各種酸后吸光度均有所減小，其中加入硝酸后，由于硝酸的強氧化性破話了有色結構造成吸光度為負。在鹽影響實驗中，加入各種鹽吸光度同樣有所減小，加入硝酸鈉的式樣吸光度減小明顯。在不同介質影響實驗中，以水為介質吸光度減小明顯，原因為有色物質未溶解完全，在乙醇

19、中吸光度有所增加。3、通過標準偏差實驗所得數(shù)據(jù)重現(xiàn)性較好，計算知相對標準偏差為0.2%,在1%之內，表現(xiàn)出較好的精密度，可以用該方法測定硼含量。繼而進行的標準曲線實驗中得到的標準曲線，相關線性關系數(shù)為0.9994,線性較好，可以作為該方法的工作曲線進行測定硼含量的計算。4、為了保證食品安全，建立靈敏、簡單、低成本的檢測方法十分重要，姜黃素顯色分光光度法是最早使用、也是最簡單、靈敏度較高的分析方法，但是姜黃素與硼的顯色反應的干擾因素較多，現(xiàn)在逐漸被ICP分析方法所取代。ICP方法雖然抗干擾能力較強，但是由于其儀器成本較高，并不是所有的檢測和研究機構能夠具備的，而姜黃素分光光度法分析成本較低，容易實現(xiàn)，所以只要控制分析條10件和消除干擾因素，黃素分光光度法可以成為研究硼的靈敏方法。本實驗為確立姜黃素分光光度法測定硼含量確立最佳條件，研究酸、鹽、不同介質對該方法的影響，為該方法測定硼含量提供參考。7資金支持：本研究獲得河北北方學院博士項目大豆中硼的形態(tài)研究”資金支持。參考文獻1