生物物质分离工程实验(10级版本).doc

生物物质分离工程实验 实验须知： 1、认真预习理解每个实验的目的、原理、操作关键步骤注意事项。2、按时上课，迟到0分钟以上者实验上课时须带实验指导、笔。3、分组，不能，4、实验前由教师讲解实验原理、实验具体操作方法以及如何写实验报告。5、每实验结束，生要写出实验报告，报告数据必须如实记录。教师根据实验操作情况实验报告给出成绩 2012年2月 实验一 有机溶剂萃取法中pH对表观分配系数的影响（第一次实验） 一、实验目的和要求 1.通过实验，加深对表观分配系数的理解并掌握其测定方法。 22.以红霉素为实验对象，了解pH在萃取工艺中的重要性。 二、实验原理 1.红霉素为大环内酯类抗生素，呈弱碱性，在不同pH条件下，在水溶液和有机溶液中溶解度不同，故能达到不同程度的分配。 表观分配系数是指在一定温度和压力下，当分配达到平衡时溶质在萃取相和萃余相中总浓度之比，可通过实验方法测定。对于弱电解质，溶液的pH对表观分配系数影响很大。一元弱碱性物质溶液pH对表观分配系数K的关系式见式（1-6-4） 式中：K0——热力学分配系数，在一定的温度和压力下是常数 pk——化合物电离平衡常数的负对数 由上式可知，随溶液pH升高，K值增大，有利于红霉素萃取到有机溶剂中。反之，K值减小，可将红霉素从有机相反萃取到水相。 2.利用红霉素在冰醋酸中被浓盐酸水解后，与对二甲氨基苯甲醛形成有色物质，并在486nm波长处有最大吸收值的特性，可测定其化学效价，从而计算出表现分配系数。 三、实验器材与试剂 （一）器材 精密电子天平，60ml分液漏斗，分光光度计，恒温水浴锅，pH酸度计，移液管，烧杯，量筒，试管，50ml容量瓶，称量瓶和温度计等。 （二）试剂 红霉素成品，乙酸丁酯或乙酸乙酯，氯化铵，氨水，95%乙醇，冰醋酸，浓盐酸，对二甲氨基苯甲醛等。 四、操作方法 （一）溶液配制 1.pH9.0氯化铵缓冲液：称取NH4Cl固体70g，溶于蒸馏水中，加浓氨水48ml，再用蒸馏水稀释至1L。 2.红霉素原液： A液：称取红霉素成品25mg于小烧杯中，加入2ml95%乙醇，溶解后，用去离子水稀释并定容至50ml。测pH值（用pH酸度计或精密pH试纸）。 B液：称取红霉素成品25mg于小烧杯中，加入2ml95%乙醇，溶解后，用pH9.0氯化铵缓冲液稀释并定容至50ml。测pH值（用pH酸度计或精密pH试纸）。 3.显色剂：取对二甲氨基苯甲醛适量，加冰醋酸溶解使成0.5%（W/V）的溶液。 4. 红霉素标准溶液：精密称取红霉素标准品适量，加95%乙醇溶解，制成0.2mg/ml的溶液。 5.盐酸-冰醋酸混合液：盐酸、冰醋酸按体积比为2：1的比例配成。 （二）萃取法测定表观分配系数 1.将上述已配制好的红霉素A液和B液各吸取15ml于2只分液漏斗中，再分别加入15ml乙酸丁酯或乙酸乙酯，振摇10min。 2.静置片刻，使其分层，放出下层水相（萃余液），用pH酸度计或精密pH试纸分别测定其pH，并测定操作温度。 3.用下述方法测定原液A和B以及2只分液漏斗下相液（萃余液）的化学效价。 4.用下式计算不同pH的表观分配系数： （三）红霉素的化学效价测定方法 1.标准曲线的绘制： 在移液管中分别吸取红霉素标准溶液0.3、0.6、0.9、1.2、1.5ml分别置于试管中，加冰醋酸4.0ml，显色剂1.0ml，再加盐酸-冰醋酸混合液至总体积为10ml，摇匀，置30℃水浴锅中保温10min（温度时间要准确，颜色为红色），取出，冷却后在486nm波长下比色，用其余的试剂作为空白比照。以吸光度值（A）为纵坐标，吸取的样品量（mg）为横坐标作图，并线性回归。 2.原液效价和萃余液效价的测定 （1）取红霉素A、B原液各0.5ml，置于试管中，按标准曲线的操作方法，比色后根据标准曲线计算原液效价。 （2）另取溶剂萃取系统中的二个萃余相若干ml，同上操作，比色后根据标准曲线计算原液效价。参考值A萃余相取1.5-2.0ml，B萃余相取3ml左右。 2.测定A、B两种萃取系统中萃余液的pH.（如果pH计不稳定，改为精密的pH试纸） 五、结果分析与讨论（试验报告上要预留空间，等理论课学过后再补上） 1.计算不同平衡pH时的表观分配系数K和红霉素的真分配系数K0. 2.根据红霉素的理化性质，分析pH影响其表观分配系数K值的原因。 实验二 双水相萃取系统的相图制作（第一次实验） 一、实验目的和要求 掌握用浊点法制作双水相系统相图的方法，加深对相图的认识。 二、实验原理 两水相形成的条件和定量关系可用相图来表示，相图是研究双相萃取的基础。相图是一条双节线，当成相组分的配比取在曲线下方时，系统为均匀的单相，混合后溶液澄清透明，称为均相区；在曲线的上方时，能自动分成两相，称为两相区；若配比取在曲线上，则混合后，溶液恰