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香烟中部分有害物质的分离和测定
珍重生命 远离香烟
——香烟中部分有害物质的分离和鉴定
摘要与引言
吸烟有害健康,或许许多人都知道这个道理,但是香烟对人体的危害到底有多大?香烟烟雾中到底有多少有害物质?吸烟是不是仅仅危害到吸烟者个人的健康?对于这些问题,我们相信很多人都是一知半解。而面对青少年吸烟者数量的逐年增加,由此引发的肿瘤、喉癌、支气管炎、肺气肿、高血压等疾病比例有增无减。有的研究报告指出,一支香烟可以缩短人的生命5.25分钟。长年吸烟者死亡率比不吸烟者的死亡率要高出3倍,吸烟的人要提前9年离开这个世界。而这些对于正处于生长阶段的青少年来说,由此产生的危害更加严重。据调查,许多青年学生早早染上烟瘾,有的是对于香烟的一种好奇,有的是认为抽香烟很潇洒、挺时髦,更多的是因为对香烟危害人体的知识了解太少,所以我小组成员确立了这个既贴近生活,又贴近社会,很具有实际意义的课题。采用科学的方法对香烟烟雾中各有害物质分离鉴定,从而了解到香烟的危害,以此劝诫那些已经吸烟或尚未吸烟的人,请珍重生命,远离香烟。
关键词:尼古丁、一氧化碳、二氧化碳、鉴定、含量测定。
一、实验部分
1.实验原理:
将点燃的香烟产生的烟雾依次通过蒸馏水、乙醇、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液和动物血液中,然后分别鉴定烟雾中的尼古丁、联苯胺、二氧化碳、一氧化碳,并对其中的尼古丁、二氧化碳、一氧化碳进行定量分析。
一氧化碳与鲜血中的血红蛋白结合,血液由鲜红变成暗红、表明血液中毒。其次通过一氧化碳与红热的氧化铜反应,生成二氧化碳,最后通过澄清石灰水吸收二氧化碳产生浑浊现象来对二氧化碳、一氧化碳含量进行测定。
尼古丁,又名烟碱,遇氯化汞溶液会产生白色沉淀。
醛类可通过银镜反应鉴别。
2.实验用品:
仪器和材料:具支试管,一个漏斗及滤纸,烧杯,酸式滴定管,50ml移液管,锥形瓶,洗气瓶(9个),大号广口瓶,胶头滴管,酒精灯,铁架台,铁圈。弹簧夹(2个),橡皮塞(若干),橡皮管(若干),玻璃棒,香烟嘴1只。
药品:0.1mol/L氯化汞溶液、饱和氢氧化钠溶液、乙醇、酸性高锰酸钾溶液、饱和碳酸钠溶液、澄清石灰水、标准盐酸溶液、酚酞、甲基橙、浓硫酸、氧化铜粉末、去离子水、饱和亚铁氰化纳溶液、银氨溶液(氨水、硝酸银)
3.实验内容及操作步骤
定性实验
(1)按照下图连接仪器、并检验装置的气密性。
(2)按上图所示,加入试剂(F瓶中先加动物鲜血)
(3)点燃酒精灯,同时点燃香烟,并打开a夹和b夹。贮气瓶中的水由于虹吸原理作用而流出,贮气瓶中产生副压从而吸入烟气,本实验以此模仿人为吸烟。通过a夹和b夹调节水流和洗气瓶中气泡速度,使香烟燃烧速度适中(每支香烟大约能燃烧十分钟)。当香烟燃烧完后,再换上一支点燃的香烟,一直连续替换5支后停止燃烧,观察实验现象。
(4)更换各试剂瓶中的试剂,并按上图连接仪器,用过滤嘴香烟代替普通香烟,做同样的实验。
4.实验现象:
(1)当烟气通C瓶中的澄清石灰水时,石灰水逐渐变浑浊,证明烟气中有二氧化碳气体。
(2)当烟气通过E瓶时,瓶中高锰酸钾的紫色逐渐褪去。这是因为烟气中含有大量的强还原性气体,如氯气、N—亚硝胺、醇醛、丙烯醛等。
(3)A瓶中的水由无色变成黄色,这是含有焦油、烟尘之故。取A中溶液,振荡试管,然后滴加饱和亚铁氰化钠,溶液出现浑浊,说明烟雾中含联苯胺。烟气通过F瓶后,血液由鲜红变成暗红色,直到红褐色,这表明血液已经中毒,烟气中含有一氧化碳。
(4)尼古丁检验:当点完第3支烟后,酒精的颜色变成了黄色,当点完第6支后,溶液变为褐色。取此褐色溶液5ml于一试管中,滴入数滴氯化汞溶液,立即产生白色沉淀,说明有尼古丁存在。
(5)醛类的检验:当点完第2支香烟后,具支试管中蒸馏水渐渐变成黄色。水变黄后,取A瓶中的水溶液5ml于一试管中,加入2ml新配制的银氨溶液。放入水浴中微热,可有银镜反应,证明有醛类。
定量实验
(1)尼古丁的定量测定
当点完第7支香烟时,B瓶中酒精颜色变为褐色。测定B中酒精总体积Va取此褐色酒精溶液10ml于一试管中,滴入0.1mol/L的氯化汞溶液,滴至沉淀恰好完全生成,记录所用的氯化汞溶液体积Vml,重复上述操作三次。
(2)二氧化碳的定量测定。将实验装置中的C瓶处改为两个洗气瓶C1,C2,分别用移液管移入50ml澄清石灰水。当点完第一支香烟后,在浑浊的石灰水中含有氢氧化钙,碳酸钙等物质,将C1,C2中溶液过滤。在滤液中滴入2~3滴的酚酞指示剂,用标准盐酸溶液滴定至溶液略带微红色。此时反应如下:
记下标准盐酸溶液所用体积V1,然后向溶液中加入两滴甲基橙指示剂,用标准盐酸溶液滴定溶液由黄色变为橙色。此时反应:
记下第2次盐酸溶液所用的体积V2。
滤液中钙离子的物质的量:
滤渣中碳酸钙的物质的量:
滤液中碳酸钙的物质
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