化学毕业论文

毕业论文题目：姜黄素分光光度法测定硼的分析措施研究（一）姓名：孙国涛学号：114168院系：理学院化学系专业：化学专业年级：级指导教师：孙柏林赵海香二〇一二年六月目录HYPERLINK1引言 2HYPERLINK2原理 3HYPERLINK3仪器及试剂 3HYPERLINK3.1仪器 3HYPERLINK3.2试剂 3HYPERLINK3.3溶液的配置 3HYPERLINK4分光光度法测定 4HYPERLINK4.1显色反应 4HYPERLINK4.2可见光度法测定 4HYPERLINK5成果与讨论 4HYPERLINK5.1显色条件的优化 4HYPERLINK5.1.1显色剂用量确实立 4HYPERLINK5.1.2显色时间确实立 5HYPERLINK5.1.3显色水浴温度的优化 5HYPERLINK5.1.4显色后测定期间的影响 6HYPERLINK5.1.5显色剂的稳定性试验（常温下） 6HYPERLINK5.2影响原因研究 7HYPERLINK5.2.1酸的影响 7HYPERLINK5.2.2盐的影响 8HYPERLINK5.2.3不一样介质 8HYPERLINK5.3试验成果 9HYPERLINK6结论 10HYPERLINK7资金支持： 11HYPERLINK参照文献 11HYPERLINK道谢 11姜黄素分光光度法测定硼的分析措施研究（一）孙国涛河北北方学院理学院化学系，河北张家口075000摘要：本文确立了在分光光度法测量硼含量的最佳测定条件，探讨了不一样原因对试验成果的影响，为姜黄素分光光度法测定硼含量提供参照。试验采用姜黄素为显色剂，以乙醇为介质，在水浴蒸干乙醇溶解后测量其吸光度，确立最佳显色条件，考察不一样原因（包括酸、盐和溶剂）对该措施的影响。试验得出的优化条件为：显色剂用量4mL，最佳显色时间为15min，最佳水浴温度55±3ºC，显色测定期间在4天以内。措施的相对原则偏差为0.2%，原则曲线的有关线性系数为0.9994。关键词：姜黄素，硼,分光光度法Thestudyofanalysismethodfordeterminationofboronwithcurcuminspectrophotometry(one)SunGuotaoDepartmentofchemistry,CollegeofScience,HebeiNorthUniversity,ZhangjiakouHebei075000Abstract:Thispaperestablishedtheoptimumconditionsofdeterminatingboronwithcurcuminspectrophotometry,discussedtheeffectofdifferentfactorsontheresults,andprovidedareferenceforthecurcuminspectrophotometricdeterminationofboroncontent.Forexperiments,thecurcuminwasaschromogenicreagent,thealcoholwasasthemedium,theabsorbancewasdetermatedinthewaterbathevaporatedalcohol.Theexperimentsoptimizedthechromogenicconditionsandstudiedtheinfluenceofdifferentfactorssuchasacide,saltandsolventonthemethod.Theoptimunexperimentalconditionsare:thecurcumindosagesof4mL,thechromogenictimeof15min,thewaterbathtemperatureof55±3ºCanddeterminationtimewithinfourdays.Basedasexperimentmethod,theRSDwasof0.2%,thelinearcoefficientofstandardcurvewas0.9994.Keywords:Curcumin,boron,spectrophotometry1引言硼（B），原子序数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，在动物和植物中存在着结合态的痕量硼。人类、动物和植物都需要硼，即硼是人体必需的微量元素，不过对人类而言，硼酸、硼砂、硼酸钠都是低毒类蓄积性毒物，每天口服100mg，可引起慢性中毒[1]，轻易导致畸形。医学研究倡导人类通过食用含硼较高的豆类、多叶的蔬菜、水果补充硼，即植物中原生态的硼对人类和动物是安全的和有益的。不过由于硼砂具有防腐、增长食品的口感、感官度、韧性感和嚼劲度的作用，在我国的老式小吃中，常加入硼砂，目前在豆制品和部分特色小吃中同样存在违禁添加硼砂导致食品安全问题的现象。毒理学研究发现，化学硼（硼砂、硼酸等）多次吸取有蓄积作用，导致慢性毒性[2]，因此，我国的《食品卫生法》和《食品添加剂卫生管理措施》严禁将硼酸、硼砂作为食品添加剂使用。为了保证食品安全，建立敏捷、简朴、低成本的检测措施十分重要，姜黄素显色分光光度法是最早使用、也是最简朴、敏捷度较高的分析措施，不过姜黄素与硼的显色反应的干扰原因较多，目前逐渐被ICP分析措施所取代。ICP措施虽然抗干扰能力较强，不过由于其仪器成本较高，并不是所有的检测和研究机构可以具有的，而姜黄素分光光度法分析成本较低，轻易实现，因此只要控制分析条件和消除干扰原因，黄素分光光度法可以成为研究硼的敏捷措施。池卫廷等[3]采用姜黄素分光光度法测定54种食品中硼的含量。样品经NaCO3碱性灰化后测定，成果表明动物性食品硼含量范围0.26~0.75mg·kg-1；植物性食品硼含量范围较大0.31~21.83mg·kg-1；腌、炸类食品硼含量在0.61~5.29mg·kg-1之间。廖可成等[4]提议采用聚乙烯塑料杯来替代石英器皿，减少测定过程中玻璃仪器引入的干扰。本文是探索姜黄素分光光度法测量硼含量一系列最佳条件的选择，及在最优条件下，该措施的精密度（相对原则偏差RSD）和工作曲线。为姜黄素分光光度法测量硼含量[5]提供参照。2原理硼在酸性条件下与姜黄素反应后生成玫瑰红色化合物，溶于乙醇中，在540nm处测定其吸光度，其吸光度与硼含量成正比，据此可测的样品中硼的含量[6]。3仪器及试剂3.1仪器752分光光度计，配1cm玻璃比色皿离心机可调式水浴电热炉电子天平：感量0.1mg10mL聚乙烯试管100mL聚乙烯烧杯3.2试剂四硼酸钠（硼砂），工作基准试剂，天津市永大化学试剂开发中心姜黄素，分析纯，天津市天力化学试剂有限企业95%乙醇，分析纯草酸，分析纯丙酮，分析纯3.3溶液的配置硼原则储备溶液（1mg·mL-1）：精确称取8.8198g四硼酸钠基准试剂溶于少许水中，微热使其溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中定容，贮存于聚乙烯塑料瓶中。硼原则工作溶液（5µg·mL-1）：取一定体积的硼原则溶液稀释获得。盐酸溶液：(1+4)水溶液姜黄素溶液：称取0.10g姜黄素溶于400mL95%乙醇溶液中，过滤备用.4分光光度法测定4.1显色反应精确移取一定量硼原则溶液或样品溶液于聚乙烯杯内，加入4.0mL姜黄素-草酸溶液，在55±3℃水浴上蒸发至近干，继续在水浴上恒温15min，取出冷却至室温，用95%乙醇将杯内固体物完全溶解后，将溶液移入25mL容量瓶内，用95%乙醇定容。4.2可见光度法测定上述显色溶液，以试剂空白为参比，用1cm比色皿于540nm处测量吸光度。采用原则曲线法计算样品中硼的含量。5成果与讨论5.1显色条件的优化5.1.1显色剂用量确实立精确移取0.2mL5ug·mL-1的硼原则工作液于100mL塑料烧杯中，加蒸馏水1mL，混匀，加入姜黄素-草酸溶液1、2、3、4、5mL，在55±3℃水浴上蒸发至近干，继续在水浴上恒温15min，取出冷却至室温，用10mL95%乙醇将杯内固体物完全溶解，用1cm比色皿于540nm处测其吸光度。成果如图1所示（n=3）。图1吸光度随显色剂-姜黄素用量变化曲线（n=3）根据图1曲线变化趋势，显色剂姜黄素用量从1mL增长至2mL时吸光度变化明显，2至5mL时吸光度值趋于稳定，考虑到当增大硼原则液用量时3mL显色剂也许显色不完全，选择4mL为最佳显色剂用量。5.1.2显色时间确实立精确移取0.2mL5ug·mL-1的硼原则工作液于100mL塑料烧杯中，加蒸馏水1mL，混匀，加入姜黄素-草酸溶液4mL，在55±3℃水浴上蒸发至近干，分别在溶液蒸干后5、10、15、20、30min时，取出冷却至室温，用10mL95%乙醇将杯内固体物完全溶解，用1cm比色皿于540nm处测其吸光度。成果见图2（n=3）。图2吸光度随显色时间的变化柱形图（n=3）由图2可以看出5—10min增大趋势比较明显，10—20min吸光度比较稳定，15min后增大趋势比较明显，因而选择15min为最佳显色时间。5.1.3显色水浴温度的优化精确移取0.2mL5ug·mL-1的硼原则工作液于100mL塑料烧杯中，加蒸馏水1mL，混匀，加入姜黄素-草酸溶液4mL，在50±3℃、55±3℃、60±3℃、70±3℃水浴上蒸发至近干，继续在水浴上恒温15min，取出冷却至室温，用10mL用95%乙醇将杯内固体物完全溶解，用1cm比色皿于540nm处测其吸光度。如图3所示（n=3）。图3吸光度随水浴温度变化曲线（n=3）由曲线知51—62ºC吸光度变化不明显，当温度升高到71ºC时，吸光度明显变小，最佳温度选在55±3ºC。5.1.4显色后测定期间的影响根据以上优化条件获得的有色溶液分别于显色后10min、30min、60min、120min、180min时测定其吸光度。成果如图4所示(n=3)。图4吸光度随显色后测定期间的影响柱形图（n=3）根据上述数据结合曲线可知，显色化合物有很好的稳定性，检测时间在1h内即可。5.1.5显色剂的稳定性试验（常温下）根据文献报道，姜黄素显色剂溶液不稳定，一般提议现用现配制，本研究针对这一点，对显色剂的放置的不一样步间进行吸光度的测定。配置姜黄素-草酸溶液，根据以上优化条件，分别在配置当时、2天、3天、4天、8天用所配置的姜黄素-草酸溶液显色测定。成果如下图（n=3）。图5吸光度随显色剂放置时间的变化柱形图（n=3）结论：经上述试验，确立姜黄素分光光度法的最佳条件是；显色剂用量4mL，最佳显色时间为15min，最佳水浴温度55±3ºC，显色剂放置在一周天以内。5.2影响原因研究5.2.1酸的影响姜黄素与硼在酸性条件下显色，同步测定硼时，常常会采用酸解法消化或提取样品，样品溶液中会具有较高的酸度，本研究考察文献中都报道过的4种常用酸对显色反应的影响，包括HCl(6mol/L)、H2SO4（1:1,V/V）、HNO3(6mol/L)、HAC（36%，V/V）。试验中精确移取0.2mL5ug·mL-1的硼原则工作液于100mL塑料烧杯中，加蒸馏水1mL，再加入多种酸0.5mL，混匀，以蒸馏水做空白，在优化条件下显色，测定吸光度。成果如下图(n=3)。图6吸光度在不一样酸条件下的变化曲线（n=3）成果表明，四种酸均使硼原则溶液的吸光度有所减少。试验过程中发现，硫酸溶液无法蒸干，而硝酸溶液几乎不显色，高浓度的盐酸和醋酸和标液的吸光度相近。因此姜黄素限速试验不应在硫酸和硝酸介质中进行，同步醋酸和盐酸的酸度不能太强。5.2.2盐的影响本研究考察5种盐：NaCl（0.1mol·L-1）、CaCl2（0.1mol·L-1）、NH4Cl（0.1mol·L-1）、NaNO3（0.1mol·L-1）、NH4NO3（0.1mol·L-1）对姜黄素分光光度法的影响。精确移取0.2mL5ug·mL-1的硼原则工作液于100mL塑料烧杯中，加入多种盐溶液1mL，混匀，以蒸馏水做空白，在优化条件下显色，测定吸光度。成果如图7所示(n=3）。图7吸光度受盐影响曲线（n=3）加入盐后吸光度有所减小，其中硝酸盐影响最大，也许由于硝酸根的氧化性引起。5.2.3不一样介质试验考察了三种常用介质水、乙醇、丙酮对显色反应的影响，成果见图8（n=3）。图8在不一样介质中的吸光度（n=3）5.3试验成果在优化的试验条件下，措施的线性范围、原则曲线和有关系数，并测定其偏差（n=6）。成果如下表。表1相对原则偏差硼标液 吸光度 0.2mL 0.9860.2mL 0.9830.2mL 0.9850.2mL0.9870.2mL 0.9860.2mL 0.990根据公式可计算出相对原则偏差为0.2%，在误差容许范围之内。图9原则曲线从上图可知，原则曲线有关线性为0.9994，线性很好，可以用于硼的测定，但应注意控制溶液的测定条件。6结论1、根据图表可知，显色的最佳条件是：显色剂用量4mL，最佳显色时间为15min，最佳水浴温度55±3ºC，显色剂放置在7天以内。2、在酸影响试验中，加入硫酸后由于硫酸不挥发而无法蒸干溶液，加入多种酸后吸光度均有所减小，其中加入硝酸后，由于硝酸的强氧化性破话了有色构造导致吸光度为负。在盐影响试验中，加入多种盐吸光度同样有所减小，加入硝酸钠的式样吸光度减小明显。在不一样介质影响试验中，以水为介质吸光度减小明显，原由于有色物质未溶解完全，在乙醇中吸光度有所增长。3、通过原则偏差试验所得数据重现性很好，计算知相对原则偏差为0.2%，在1%之内，体现出很好的精密度，可以用该措施测定硼含量。继而进行的原则曲线试验中得到的原则曲线，有关线性关系数为0.9994，线性很好，可以作为该措施的工作曲线进行测定硼含量的计算。4、为了保证食品安全，建立敏捷、简朴、低成本的检测措施十分重要，姜黄素显色分光光度法是最早使用、也是最简朴、敏捷度较高的分析措施，不过姜黄素与硼的显色反应的干扰原因较多，目前逐渐被ICP分析措施所取代。ICP措施虽然抗干扰能力较强，不过由于其仪器成本较高，并不是所有的检测和研究机构可以具有的，而姜黄素分光光度法分析成本较低，轻易实现，因此只要控制分析条件和消除干扰原因，黄素分光光度法可以成为研究硼的敏捷措施。本试验为确立姜黄素分光光度法测定硼含量确立最佳条件，研究酸、盐、不一样介质对该措施的影响，为该措施测定硼含量提供参照。7资金支持：本研究获得河北北方学院博士项目“大豆中硼的形态研究”资金支持。参照文献[1]工业毒理学[M].上海:科学技术出版社,1979:6-9.[2]郑彬,郑春梅.分光光度法测定食