叶绿素的提取分离和定量测定(植物半纤维素的测定)

半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体,这些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。今天我们给大家分享一下如何通过铜还原碘量法测定半纤维素。

叶绿素的提取分离和定量测定(植物半纤维素的测定)(1)

一、方法原理

用沸腾的80%硝酸钙溶液使淀粉溶解,同时将干扰测定半纤维素的溶于水的其它碳水化合物除掉。将沉淀用蒸馏水冲洗以后,用较高浓度的盐酸,大大缩短半纤维素的水解时间,水解得到的糖溶液,稀释到一定体积,用氢氧化钠溶液中和,其中的总糖量用铜碘法测定。 铜碘法原理:半纤维素水解后生成的糖在碱性环境和加热的情况下将二价铜还原成一价铜,一价铜以Cu2O的形式沉淀出来。用碘量法测定Cu2O的量,从而计算出半纤维素的含量。

测定还原性糖的铜碱试剂中含有KIO3和KI,它们在酸性条件下会发生反应,也不会干扰糖和铜离子的反应。加入酸以后,会发生反应释放出碘:

KIO3 5KI 3H2SO4 = 3I2 3K2SO4 3H2O

加入草酸以后,碘与氧化亚铜发生反应:

Cu2O I2 H2C2O4 = CuC2O4 CuI2 H2O

过剩的碘用Na2S2O3溶液滴定:

2Na2S2O3 I2 = Na2S4O6 2NaI

二、试剂

所有试剂除注明者外,均为分析纯

2.1 250mL 80% 硝酸钙溶液:用粗天平称取200g硝酸(Ca(NO3)2·4H2O),置于烧杯中,用70ml 蒸馏水溶解(不溶可稍加热溶解),用水将溶液体积补充到250ml,混匀;

2.2 1L 2 N盐酸:吸取比重为1.19(质量浓度38.3%)的盐酸167ml于1L的容量瓶中,用蒸馏水稀释到刻度,混匀;

2.3 1L 2 N氢氧化钠溶液:用粗天平称取80g分析纯的氢氧化钠,溶解于1L蒸馏水中,加热至沸,并煮沸30分钟,然后冷却。用无氨蒸馏水补足到1L,仔细混匀,并保存在有良好瓶塞(木塞等)的玻璃瓶中;

注:无氨蒸馏水:将蒸馏水煮沸,用奈氏试剂检查至无明显黄色,即为无氨蒸馏水。

2.4 1L 碱性铜试剂:称取75g 无水碳酸钠(NaCO3),用400ml 蒸馏水溶解于1L的烧杯中。称取12g 硫酸铜(CuSO4·5H2O)和21g酒石酸(C4H6O6),用400ml 蒸馏水溶解于另一个烧杯中在搅拌条件下将硫酸铜-酒石酸溶液逐渐注入碳酸钠溶液中,这是为了避免碳酸以二氧化碳形式逸出。再向溶液中加入0.890g 碘酸钾(KIO3)和8g 碘化钾(KI),搅拌使盐溶解。所得溶液转入1L的容量瓶中,用蒸馏水稀释到刻度,混匀。将溶液转入2L的烧杯中,盖上漏斗,置于盛有冷水的水浴锅中。加热使水沸腾并保持5分钟。之后,停放一夜使其冷却静置澄清,第二天将透明溶液转入玻璃瓶中保存;

2.5 1L 草酸-硫酸混合液:称取60g草酸(C2H2O4),溶解于800ml 蒸馏水中,加入比重为1.84的浓硫酸70ml,将溶液用蒸馏水稀释到1L;

2.6 500mL 0.5%淀粉溶液:称取2.5g 可溶性淀粉和10mg HgI(防腐),放入研钵,加少量水研磨,再倒入500ml 沸水中煮沸1分钟。如果需要,再过滤;

2.7 1L 0.01 N硫代硫酸钠溶液:称取2.5g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶解于预先溶解有0.2g碳酸钠的蒸馏水中,然后用蒸馏水稀释至1L,仔细混匀。

其滴定度K的测定办法:取2.5mL 0.1N的重铬酸钾溶液入锥形瓶,加入0.5ml 20% 的碘化钾溶液(KI),1.0ml 浓硫酸(1:9)和0.1ml 0.5% 的淀粉溶液,用制备的0.01 N硫代硫酸钠溶液滴定。则其滴定度为K= 25 × 0.1 / m。

三、主要仪器

分析天平、电热炉、水浴锅、滴定管、滤纸、离心机等。

四、试样的制备

取风干的实验室待测样品充分混匀后,按四分法缩减至 100g,粉碎,籽粒全部通过30目筛,装入样品瓶备用。

五、操作步骤

5.1 称取自然风干的生物质粉末0.1-0.2g,数值为n ;

5.2 装入小烧杯中,加入15 mL 80%的硝酸钙溶液,盖好烧杯,加热至沸腾,在慢慢沸腾的情况下加热5 min ;

5.3 微沸加热结束后,加入20ml 蒸馏水并洗涤烧杯盖。分步离心,分别用10 mL热水洗涤沉淀三次(10ml×3);

5.4 在沉淀中加入10 mL 2 N的盐酸,搅匀,沸水浴中搅拌情况下微沸45 min,使半纤维素水解完全;

5.5 离心,残渣分别用10 mL蒸馏水冲洗三次(10ml×3),冲洗后的水溶液合并在先前的酸性离心液中 ;

5.6 在第(5)步所得溶液中加入1滴酚酞,用2 N氢氧化钠溶液中和到显橙红色 ;

5.7 烧杯溶液充分转入100 mL的容量瓶,稀释到刻度 ;

5.8 用干燥滤纸过滤到干燥烧杯中,最初滤出的少量溶液抛弃 ;

5.9 用移液管吸取10 mL滤液到大试管中,加入10 mL碱性铜试剂,盖好试管盖,在沸水中煮15 min ;

5.10 冷却,在不断搅拌下逐渐加入5 mL草酸-硫酸混合液,加入0.5 mL 0.5%淀粉,用0.01 N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失,用去b mL ;

5.11 对照试验:取10 mL碱性铜试剂,加5mL草酸-硫酸混合液,再加未煮的10 mL滤液,加入0.5 mL 0.5%的淀粉,0.01 N硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失,用去a mL 。

六、结果计算

生物质中半纤维素的含量计算公式

叶绿素的提取分离和定量测定(植物半纤维素的测定)(2)

式中:

X%:半纤维素含量;

n:分析材料样品重,g;

a:滴定对照液所耗0.01 N硫代硫酸钠溶液的体积,ml;

b:滴定分析液所耗0.01 N硫代硫酸钠溶液的体积,ml;

0.009:己糖换算为半纤维素的系数。

来源:栢晖生物整理

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