斐林试剂和本尼迪特试剂检测效果对比

斐林试剂和本尼迪特试剂检测效果对比高中生物学的“检测生物组织中的糖类”是一个经典且重要的实验。2019版人教版教材中，所用检测试剂为斐林试剂。2019版浙科版教材中则使用本尼迪特试剂(也称为班氏试剂)。斐林试剂是由0.1g/mLNaOH和0.05g/mLCUSO4配制而成。其中O.1g/mLNaOH溶液称为斐林试剂甲液，0.05g/mLCuSO4称为斐林试剂乙液。本尼迪特试剂的配制方法为l将4.3g硫酸铜(CuS04・5H：0)溶解在50mL水中，加热使之溶解，冷却后加水至40mL；另将43g柠檬酸钠和25g无水碳酸钠溶解于150mL水中，加热使之溶解。冷却后将上述2份溶液混合，用水稀释至250mL，当溶液不澄清时可过滤。本尼迪特试剂常被认为是斐林试剂的改良试剂，避免了斐林试剂必须现配现用的缺点，可长期保存。斐林试剂在储存上具有缺点，而人教版仍选择其作为检测试剂是否存在其他原因？斐林试剂在检测速度和灵敏度等是否具有优势？1、研究背景斐林试剂和本尼迪特试剂反应原理具有一定共性：都是利用Cu(OH)2，与还原性糖的醛基在加热条件下反应，生成砖红色的CU2O沉淀以检测还原性糖的存在。但二者产生cu(OH)2的方式存在差别。斐林试剂的甲液与乙液直接反应产生Cu(OH)2,Cu(OH)2再与还原性糖反应产生砖红色沉淀。而本尼迪特试剂中Cu(OH)2的产生过程是：柠檬酸钠和碳酸钠均是强碱弱酸盐，在水中水解产生OH-，与CuSO4溶液混合时，生成的Cu(OH)2与还原性糖反应生成砖红色沉淀。从原理分析，斐林试剂甲液与乙液强烈反应产生Cu(OH)2,(OH)2很容易沉淀，浓度相对较高。因此，可推测其检测还原性糖的灵敏度较高。而本尼迪特试剂利用柠檬酸钠和碳酸钠水解产生OH-，与CuSO4混合后产生的Cu(OH)2。因为水解产生的OH-数量较少，产生的Cu(OH)2浓度也相对较低。虽可长期保存，但据此可推测本尼迪特试剂检测还原性糖的灵敏度较低。斐林试剂和本尼迪特试剂与葡萄糖反应时，常可见颜色从蓝色到砖红色的变化过程。当反应体系扩大至400mL时，可清楚地观察到整个颜色变化过程：蓝色、蓝绿色、绿色、浅绿色、黄绿色、黄色、橙黄色、橙色、橙红色、砖红色、棕黑色。绿色是黄色和蓝色等量混合，橙色是黄色和红色等量混合，因而该反应会发生这种颜色依次变化的过程。因此，可通过观察不同浓度的葡萄糖标准液的颜色变化检测试剂灵敏度。材料与方法2.1实验材料斐林试剂甲液：0.1g/mLNaOH、斐林试剂乙液：0.05g/mLCuSO4、本尼迪特试剂、不同浓度的葡萄糖标准液(分别为0g/L、1g/L、5g/L、8〃L、10〃L、13〃L、16〃L、20g/L、25g/L、30g/L)、电子天平、烧杯、试管、试管架、恒温水浴锅、一次性手套、移液器。2.2实验步骤取20支试管，均分为2组(斐林试剂组和本尼迪特试剂组)，各组每支分别依次编号为1〜10。依次向每支试管注入3mL葡萄糖标准液(分另0为0g/L、1g/L、5g/】j、8g/L、10g/L、13g/L、16〃L、20〃L、25g/L、30g/L)。斐林试剂组每支试管分别注入3mL斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀后再注入)，本尼迪特试剂组每支试管分别注入3mL本尼迪特试剂。将20支试管置于盛有60%的恒温水浴锅中加热1min、5min和20min。观察试管中出现的颜色变化。实验结果与讨论3.1斐林试剂与本尼迪特试剂中Cu(OH)2含量比较葡萄糖标准液分别加人斐林试剂和本尼迪特试剂时颜色如图1。观察图1发现，斐林试剂组的蓝色显著比本尼迪特试剂组的要深。仔细观察，斐林试剂组内存在蓝色絮状沉淀(图2),本尼迪特试剂组均澄清。这表明斐林试剂产生的Cu(OH)浓度相对较高，析出沉淀，而2本尼迪特组Cu(OH)2浓度相对较低。S1葡萄概标准液分别加入叟林试剂和本尼迪特试辨藤色变化

图2斐林试制3.2斐林试剂与本尼迪特试剂对葡萄糖检测速度比较葡萄糖标准液60°C热水浴lmin和5min时颜色变化见图3和图4。从图3中可知，热水浴加热1min后，斐林试剂组的30g/L葡萄糖标准液呈现黄绿色，25g/L葡萄糖标准液呈现蓝绿色，而本尼迪特试剂组均未发生明显颜色变化。从图4中可知，热水浴加热5min后，本尼迪特试剂组30g/L葡萄糖标准液上层呈现轻微黄绿色时，斐林试剂组的30g/L、25g/L、20g/L、16g/L、13g/L葡萄糖标准液均出现了砖红色沉淀。这表明斐林试剂与相同浓度的葡萄糖标准液反应时，产生砖红色沉淀的速度更快，现象更明显。图3彼水浴1Ein葡萄糖标准密颤色查化

S4熬水a5min葡萄糖标准液颉色蜜轮3.3斐林试剂和本尼迪特试剂对葡萄糖检测灵敏度比较葡萄糖标准液60°C热水浴1min和5min时颜色变化见图3和图4。仔细观察5min后各支试管的颜色变化，发现从20min开始，各支试管的颜色均不再发生可见的变化(图5)。因此，可近似的认为Cu(OH),与葡萄糖的醛基反应完全。分析图5可知，本尼迪特试剂组的13〃L、16g/L、20g，L、25g，L、30g/L组出现明显的砖红色沉淀，而斐林试剂组的5g/L、8g/L、10g/L、13g/L、16g/L、20g/L.25g/L.30g/L组均出现明显的砖红色沉淀。分析可知，相较于本尼迪特试剂，斐林试剂可检测含低浓度葡萄糖的溶液。图5热水浴葡萄精标准浩颔色变化实验结果表明：斐林试剂检测还原性糖时，其产生砖红色沉淀的速度快于本尼迪特试剂，检测还原性糖的灵敏度也高于本尼迪特试剂。就检测还原性糖的效果，斐林试剂要好于本尼迪特试剂。这是因为斐林试剂中的Cu(OH)2浓度相对本尼迪特试剂较高，因此，能更快更多地与还原性糖反应，产生砖红色沉淀。本尼迪特试剂在储藏方面优于斐林试剂，在本实验中也可体现。观察比较未加葡萄糖的斐林试剂组1号管和本尼迪特试剂组1号管颜色变化。斐林试剂组1号管实验开始时含Cu(OH)2蓝色絮状沉淀，之后在