分子熒光光度法測定樣品中糖精鈉含量
實驗 ?分子熒光光度法測定樣品中糖精鈉含量
一、實驗目的
1．了解分子的電子結構、振動結構和轉動結構
2. 掌握熒光光譜分析法的基本原理,學會利用工作曲線進行熒光定量分析的方法。
二、實驗原理
???糖精作為人工合成甜味劑, 其學名為鄰-磺酰苯甲酰亞胺,分子式為C7H5O3NS。糖精為無色到白色結晶或白色晶狀粉末,在水中溶解度很低,易溶于乙醇,乙醚,氯仿,碳酸鈉水溶液及氨水中。對熱不夠穩定,無論是在酸性還是在堿性條件下,將其水溶液長時間加熱則逐漸分解而失去甜味。因糖精難溶于水,故常用其鈉鹽,即糖精鈉。糖精鈉的分子式為C7H4O3NSNa·2H2O,它為無色結晶,易溶于水,不溶于乙醚,氯仿等有機溶劑。其熱穩定性與糖精類似但較糖精要好,其甜度為蔗糖的200-700倍。
糖精鈉已有80多年的使用歷史, 并廣泛用于食品、醫藥、日用化工等行業中。糖精鈉被攝入人體后,不分解,不吸收,將隨尿排出,不供給熱能,無營養價值。但是近年來國內外一些學者對糖精鈉的致癌問題有所爭論,?尤其食用性及安全性越來越引起人們的重視, 因此我國對糖精鈉的使用量做出嚴格的規定(國標中規定糖精鈉用于飲料等食品, 其最大使用量為0. 15—5.0g/k g)?。由此看來, 研究快速、高效的檢測糖精鈉的方法是十分必要的。
目前測定食品中糖精鈉的方法很多, 國標中規定的測定方法有高效液相色譜法、薄層層析法和離子選擇電極法。文獻報道的測定方法有:?比色法和紫外吸收分光光度法等。前者中以高效液相色譜法最為理想, 后者中或需高溫反應, 或需配置大量試劑, 其分析速度也較慢。
1.?熒光產生原理
熒光是光致發光。某種物質的分子受到紫外光的激發, 吸收光能后使電子發生能量躍遷, 從基態能級躍遷至激發態能級, 處于激發態的電子很不穩定, 經過很短的時間后會釋放出能量, 即發出熒光,重新回到分子基態。熒光的產生過程:
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2.糖精鈉可以用熒光光度法定量測定。對于稀溶液，在實驗條件相同的情況下，同一物質的熒光強度與其濃度成正比。本實驗用工作曲線法分析試樣中的糖精鈉含量。具體方法是：配制一系列不同含量的標準溶液，測其熒光強度，然后以濃度為橫坐標，熒光強度為縱坐標繪制工作曲線。在與標準溶液相同的條件下測未知試樣的熒光強度，從工作曲線上即可查出試樣中糖精鈉的濃度。
三、儀器和試劑
1.儀器
（1）WGY-10型熒光分光光度計(天津港東)
（2）25px石英比色皿
（3）10mL 比色管8個
（4）吸量管：1.0ml 1支 2.0ml 1支
（5）洗耳球，燒杯，擦鏡紙
2.試劑
（1）儲備標準液(2.0mg/mL): 精確稱取0.1704g 經120℃干燥4h 的糖精鈉于小燒杯中, 加去離子水溶解, 定容至100mL容量瓶中。
（2）工作標準液(0.2mg/mL?): 取上述儲備溶液10.00ml于一個100ml容量瓶中，用去離子水稀釋定容至刻度搖勻。
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四、實驗步驟
1. 糖精鈉系列標準溶液及未知試樣溶液的配制
取6個10?mL比色管，用吸量管分別加入0.0，0.4，0.8，1.2，1.6?,2.0mL糖精鈉工作標準溶液，再取2個10?mL比色管分別加入1.0mL未知試樣溶液，然后各用去離子水稀釋定容至刻度, 搖勻待測。
2 .啟動WGY-10型熒光分光光度計
(1) 將WGY-10型熒光分光光度計度計氙燈置于“ON”的位置，打開電源開關。
(2) 啟動連接熒光光度計的計算機后，雙擊WGY-10顯示圖標。
? ?靜等儀器自檢完成，出現喀嚓聲音后，顯示WGY-10主窗口后可以測定。
3. 發射光譜和激發光譜的繪制
?? 在熟悉WGY-10型熒光分光光度計的性能和操作方法的基礎上，根據本實驗所用的標準溶液及未知試樣溶液的實際情況，學生自行設計實驗參數，測取發射光譜和激發光譜并找出最大發射波長和最大激發波長，然后打印出光譜圖。（其結果是：最大激發波長為283nm , 最大發射波長為410nm,?通帶寬EX1.0nm ,負高壓170, 掃描速度中檔。起始波長分別為250- 350nm 和350- 450nm）
4.合成樣品中糖精鈉含量的測定
?? 根據繪制的發射光譜和激發光譜，學生自行設計定量分析的儀器參數，繪制工作曲線，求出未知溶液的濃度并打印結果。
五、數據處理
?? 將打印的未知溶液的兩個結果取平均值，再由平均值求出原始試樣中的濃度。
六、結果討論
???學生自我評價儀器參數設計的水平和實驗結果。
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