实验八蔗糖转化
实验八 蔗糖的转化
二、实验原理
实验装置图如下图所示。 实验装置图如下图所示。
图8-1 蔗糖的转化实验装置图
• 蔗糖转化反应: C12 H 22 O11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 • 蔗糖 葡萄糖 果糖 • 为使水解反应加速，常以酸为催化剂，故反应中酸性介质 中进行。由于反应中水是大量存在的，尽管有部分水分子 参加了反应，但仍可近似地认为整个反应中水电浓度是恒 定的。而H+是催化剂，其浓度也保持不变。因此，蔗糖转 化反应可视为一级反应。其动力学方程为
α 0 = K 反c0 (表示蔗糖未转化)
α ∞ = K 生c0 (表示蔗糖已完全转化)
(6)
(7)
式(6)、(7)中的K生，K反分别为对应反应物与产物之比例常数。
α t = K 反c + K 生 (c0 − c )
C0 =
C =
(8)
由（6）（7）（8）三式可以解得：
K反 − K生
K反 − K生
四、实验步骤
1.将恒温槽调至（25.0±0.1）℃，旋光管中接上恒温 水。 2.旋光仪零点的校正 3.蔗糖水解过程中αt测定 4.α∞的测定 5.将恒温槽调节到（ 30.0±0.1）℃恒温，按实验步 骤3、4测定30.0℃时的αt及α∞
五、实验注意事项
1.装样品时，旋光管管盖旋至不漏液体即可，不要用 力过猛，以免压碎玻璃片。 2.在测定α∞时，通过加热使反应速度加快转化完全。 但加热温度不要超过60℃，加热过程要防止水的挥 发致使溶液浓度变化。 3.由于酸对仪器有腐蚀，操作时应特别注意，避免酸 液滴漏到仪器上。实验结束后必须将炫光管洗净。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
1_|+
C12H22O11（蔗糖）+ H20 --------------- C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗
糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该
反应的速度方程为：—dC/dt = kC
其中C为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = In2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的
振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
蔗糖的转化 旋光法
蔗糖的转化旋光法
蔗糖的转化旋光法
蔗糖的转化(旋光法)
【物理化学实验】
蔗糖的转化（旋光法）
一、实验目的
1测定不同温度时蔗糖转化反应的速率常数和半衰期，并求算蔗糖转化反应的活化能。 2介绍旋光仪的结构、工作原理，掌控旋光仪的采用方法。二、基本建议
1.了解在蔗糖反应的动力学方程式中，任何时刻t的蔗糖浓渡可以被反应体系在该时
刻的旋光度与反应终了时的旋光度之差所替代的依据。
2.测量蔗糖转化率的速率常数的半衰期。
3.介绍旋光仪的基本原理，掌控其实用方法。
三、实验原理
ln(αt－α∞)=-kt+ln(α。－α∞)
以ln(αt－α∞)对t作图为一直线，由该直线的斜率即可求出反应速率常数k。进
而可以求出半衰期t1/2。
根据阿累尼乌斯公式ln(k2/k1)=ea(t2-t1)/rt1t2
纡出来蔗糖转变反应的活化能ea。四、仪器试剂
仪器：旋光仪1台；恒温旋光管1只；恒温槽1套；台称1台；停表1块；烧杯
(100ml)1个；移液管(30ml)2只；带塞三角瓶(100ml)2只。
药品：hcl溶液(4或2mol·dm-3)；蔗糖(分析氢铵)。
五、实验步骤
1.将恒温槽调节至(25.0±0.1)℃恒温，然后在恒温旋光管中接通恒温水。
2.旋光仪零点的校正
晒干恒温旋光管，将管子一端的盖子旋紧，向管内转化成蒸馏水，把玻
璃片盖好，使管内无气泡（或小气泡）存在。再旋紧套盖，勿使漏水。用吸水纸擦净
旋光管，再用擦镜纸将管两端的玻璃片擦净。放入旋光仪中盖上槽盖，打开光源，调节目
镜使视野清晰，然后旋转检偏镜至观察到的三分视野最暗且暗度相等为止，记下检偏镜之
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数之马
矢奏春创作
创作时间：二零二一年六月三十日
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期.
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系.
3、了解旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.
二、仪器与试剂
WZZ2B自动旋光仪, 样品管, 秒表, 恒温槽, 量筒, 锥形瓶, 蔗糖水溶液, 盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）
为使水解反应加速, 反应经常以H+为催化剂.由于在较稀的蔗糖溶液中, 水是年夜量的, 反应达终点时, 虽然有部份水分子介入了反应, 但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变.因此, 在一定的酸度下, 反应速度只与蔗糖的浓度有关, 所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）.该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度, k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质, 即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度, 称为旋光度, 以暗示.其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转, 为右旋光性物质, 旋光度为正值.而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转, 为左旋光性物质, 旋光度为负值.
反应进程中, 溶液的旋光度变动情况如下：当反应开始时, t=0, 溶液只有蔗糖的右旋, 旋光度为正值, 随着反应的进行, 蔗糖溶液减少, 葡萄糖和果糖浓度增年夜, 由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋.整体来说, 溶液的旋光度随着时间而减少.当反应进行完全时, 蔗糖溶液为零, 溶液中只有葡萄糖和果糖, 这时, 溶液的旋光度为负值.可见, 反应过程中物质浓度的变动可以用旋光度来取代暗示.
实验八 可溶性总糖的测定
实验八可溶性总糖的测定
食品中的总糖通常是指具有还原性的糖(葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等)和在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖的总量。总糖是食品生产中常规分析项目。它反映的是食品中可溶性单糖和低聚糖的总量，其含量高低对产品的色、香、味、组织形态、营养价值、成本等有一定影响。总糖是麦乳精、糕点、果蔬罐头、饮料等许多食品的重要质量指标。一、实验目的
掌握食品中可溶性总糖的测定方法。
二、实验原理
样品经处理除去蛋白质等杂质后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖，以直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。
三、仪器试剂及玻皿配置
1. (1＋1)盐酸溶液。
2. 0.1％甲基红乙醇溶液：称取0.1g 甲基红，用70％乙醇溶解并定容到100mL。
3. 30％氢氧化钠溶液。
4. 0.1％转化糖标准溶液：准确称取105℃烘干至恒重的纯蔗糖1.0526g 于锥形瓶中，用100mL 水溶解后，加(1＋1)盐酸5mL，在68～70℃水浴中加热15min，取出于流动水下迅速冷却，加甲基红指示剂 2 滴，用30％NaOH 溶液中和至中性，转移至1000mL 容量瓶中，加水至刻度，混匀。此溶液每毫升含转化糖1mg。
5. 其他试剂、仪器及玻皿配置（同直接滴定法测定还原糖）。
四、测定方法
1.样品处理：同直接滴定法测定还原糖。
2.测定：称取一定量样品，按直接滴定法中的样品提取方法处理，吸取处理后的样液50mL，放入100mL 容量瓶中。加入5mL(1＋1)盐酸溶液，置68～70℃水浴中加热15min，取出迅速冷却至室温，加2 滴甲基红指示剂，用30% NaOH 溶液中和至中性，加水至刻度，混匀。然后按直接滴定法测定还原糖含量。
实验八蔗糖水解反应速率常数的测定
宁波工程学院
物理化学实验报告
专业班级姓名学号
同组姓名指导老师实验日期
实验名称实验八蔗糖水解反应速率常数的测定
一、实验目的
1、了解蔗糖水解反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系。
2、测定蔗糖水解反应的速率常数和半衰期。
3、了解旋光仪的基本原理，并掌握其正确的操作技术。
二、实验原理
蔗糖水解反应为： C12H22O11 + H2O→C6H12O6 + C6H12O6
三、实验仪器、试剂
仪器：旋光仪，停表，恒温水浴一套，50mL移液管，100mL磨口锥形瓶，100mL烧杯，台秤，洗耳球
试剂：蔗糖，3mol/L盐酸
四、实验步骤
（一）旋光仪的校正
1.了解旋光仪的构造、原理，掌握其使用方法。
2.开启水浴恒温水槽的电源开关，并将水浴恒温槽的温度控制在60℃。
3.蒸馏水为非旋光性物质，可用来校正仪器的零点（即α=0时，仪器对应的刻度）。洗净样品管，将样品管一端盖子打开，转入去离子水，然后盖上玻璃片，此时管内不应有空气泡存在，再旋上套盖，使玻璃片紧贴旋光管，勿使漏水，记录仪器零点。读数注意0度以下的实际旋光度（读数-180）。读数三次取平均值，即为零点，用来校正仪器的系统误差。
（二）测定
1、配制蔗糖溶液：
用天平称取10克蔗糖放入烧杯中，加蒸馏水溶解后转移到50ml容量瓶中，稀释至刻度。
2、旋光度的测定：
用50ml移液管移取配制好的蔗糖溶液，边放边振荡，当HCL溶液放出一半时按下秒表开始计时。迅速用反应混合液将样品管洗涤三次后，将反应混合液装满样品管，擦净后放入旋光仪，测定规定时
间的旋光度。测得第一个数据时间应该为反应开始的前三分钟内。测量时先将三分视场调节到全暗，再记录时间（注意时间要记录准确，以实际反应时间为准），后读数。分别记录5min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min、60min的旋光度。
蔗糖转化反映动力学实验报告
蔗糖转化反应动力学
班级：09111101
组号：第八组
一、实验目的
（1）测定蔗糖水溶液在酸催化作用下的反应速率常数和半衰期
（2）了解旋光度的概念，学习旋光度的测量方法及在化学反应动力学研究中的应用
二、原理
蔗糖砸水溶液中的转化反应
C12H22O11（蔗糖）+H20 H+ C6H12O6(葡萄糖) + C6H12O6（果糖）这是一个二级反应，在纯水中反应速度极慢，通常需要在H的催化作用下进行。当蔗糖含量不是很大的时候，反应过程中的水是大量存在的，尽管有部分水分子参与了反应，但是仍可以认为整个反应中的水的浓度是不变的；H+是催化剂，其浓度保持不变。则此蔗糖转化反应可以看做是准一级反应，其反应速率是：
v=−dc蔗
dt
=
dc葡
dt
=
dc果
dt
=kC蔗
式中，k为蔗糖转化反应速率常数，c蔗为时间t时蔗糖的浓度。当t=0时，蔗糖的浓度为C0，蔗，对上式积分：
ln Co,蔗
C蔗
=kt
当C蔗=1
2
Co,蔗时，相应的时间t即为半衰期t1/2，且有：
t1/2=ln2
k =0.6931
k
测定不同的时间t时的C蔗可求得k。旋光性物质的旋光角为：
α=αmm A
式中αm为旋光性物质的质量旋光本领，与温度、溶剂、偏振光波长等有关；m为旋光性物质在截面积为A的线性偏振光束途径中的质量。由此式可得：
α=αmnMl
Al
=αmMl
式中，A为常数。
已知在293.15K，以钠的D光线为光源时，蔗糖、葡萄糖、果糖的旋光本领αm分别为 1.16×10-2rad·m2·kg-1,0.92×10-2rad·m2·kg-1,-1.60×10-2rad·m2·kg-1。因此，随着反应的进行。旋光角会发生变化，蔗糖和葡萄糖为右旋，果糖为左旋，所以在反应的过程中右旋角不断减少，反应完毕时溶液为左旋。
实验八__蔗糖水解反应速率常数的测定
实验八__蔗糖水解反应速率常数的测定
概述
蔗糖是一种重要的天然糖类，在生活和工业中都有广泛的应用。蔗糖可以通过水解反
应转化为葡萄糖和果糖，这是一个重要的反应，反应速率常数是描述反应速率的一个重要
物理量。本实验通过在一定温度下测定蔗糖水解的反应速率常数来探究反应速率与温度的
关系，以及寻找最适宜的反应条件。
实验方法
1.实验器材与试剂：
(1) 1L容积的三口烧瓶、滴液瓶、比色皿、洗涤瓶、恒温槽、恒温水浴锅等。
(2) 蔗糖、稀盐酸、氯化汞(II)溶液、饱和氯化钠溶液、蒸馏水等试剂。
2.实验步骤：
(1) 在洗涤瓶中加入约50mL稀盐酸(0.03mol/L)，用蒸馏水洗涤三遍，然后在烧瓶中
加入50mL蒸馏水，再将洗涤瓶中的稀盐酸倒入烧瓶中，摇匀后称量蔗糖10g加入烧瓶中，加入少量氯化汞(II)溶液(0.01mol/L)，并在温水浴中加热，至温度达到65℃时停止加热。
(2) 在反应过程中，每隔2min取一次反应液放入比色皿中，加入1mL饱和氯化钠溶液，使其保持在一定浓度，加入1-2滴酚酞指示剂，用饱和氢氧化钠溶液滴定已经水解的
蔗糖产生的果糖，直至溶液由酸性变为碱性并出现浅红色(终点)。
(3) 滴定结束后记录滴定所用的饱和氢氧化钠溶液的体积，用滴定所用的体积计算出
产生的果糖量。
(4) 重复上述操作，直到滴定结果趋于稳定，即果糖的产率不再变化为止。
3.实验数据处理：
(1) 计算反应速率常数k：
水解反应的反应物为蔗糖，生成物为果糖和葡萄糖，其反应式为
(C12H22O11)+H2O↔(C6H12O6)+(C6H12O6)，其中蔗糖水解反应速率可以用下式描述：
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告
实验八旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
【目的要求】
1、根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应速度常数，计算反应的半衰期，并根据阿伦尼乌斯公式求算蔗糖转化的活化能。
2、了解旋光仪的基本原理、掌握使用方法。
3 了解一级反应速率公式及动力学特点，熟悉准一级反应的速率公式。
【基本原理】
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖
为使水解反应加速，反应常常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行，本实验采用2M HCl。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：
－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
令蔗糖开始水解反应时的浓度Ｃ０，水解到某时刻时的蔗糖浓度为Ｃt，对上式进行积分得：
lnC0/Ct = k t
该反应的半衰期与k的关系为：
t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的
角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为
右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。量度旋光度的仪器为旋光仪，当温度、波长及溶剂一定时，旋光度的数值为：
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告.doc
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
实验八蔗糖水解反应速率常数的测定
实验八蔗糖水解反应速率常数的测定
一、实验原理
蔗糖是一种二糖，在水中可以被水解成两分子单糖葡萄糖和果糖。其反应过程可以用以下化学式表示：
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
该反应是一个一级反应，反应速率可以用速率常数k表示。当反应体系中蔗糖的浓度C时，反应速率R的表达式为：
R = kC
其中，k为反应速率常数。
由于实际反应速率不容易直接观测，因此需要采用紫外分光光度法来测定反应中葡萄糖的生成量，从而求出反应速率常数k。
二、实验仪器和试剂
仪器：紫外分光光度计、恒温水浴器。
试剂：蔗糖、三氯乙酸、磷酸钠十二水合物、苏打水、去离子水。
三、实验步骤及注意事项
1、制备蔗糖水解酶液：取适量的三氯乙酸和磷酸钠十二水合物溶解于100 mL的去离子水中，调节pH至5.5，在水浴中加热至60℃，加入少许试制的蔗糖水解酶，反应1小时后，冷却并过滤，过滤液即为蔗糖水解酶液。将酶液保存在4℃低温处。
2、将5 mL蔗糖水解酶液和5 mL 0.1 mol/L 蔗糖溶液放入恒温水浴中，控温至50℃，同时记录时间t1。
3、分别在反应开始后的30s、60s、90s、120s、150s、180s、210s、240s、270s、300s，各取出一定量的反应液，将反应液立即加入10 mL苏打水中停止反应，用去离子水稀释后用紫外分光光度计测定各取样液的吸光度A。
4、计算每个时间点的吸光度消光率DC，即
DC = 2.303 × log（A0/A）
其中A0为反应开始后一段时间反应液的吸光度，A为加入苏打水后反应液的吸光度。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。该反应的速度方程为：－dC/dt = kC
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k
蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。
蔗糖转化实验
实验2.7 蔗糖的转化 一级反应
一、实验目的
1．测定蔗糖在酸催化作用下水解反应速率常数、半衰期和活化能。
2．掌握旋光仪的基本原理和使用方法。
3．掌握一级反应的动力学特征。
二、基本原理
蔗糖在水中转化为葡萄糖与果糖，其反应方程式为：
C12H22O11(蔗糖)+H2O = C6H12O6(葡萄糖)+ C6H12O6(果糖) 此反应是二级反应，在纯水中反应速率极慢，为使蔗糖水解反应加速，常以酸为催化剂。由于反应中水是大量的，可以近似认为整个反应过程中水的浓度是恒定的；而H+作为催化剂，其浓度也是固定的。因此，此反应可视为准一级反应，反应速率只与蔗糖浓度成正比。
根据反应动力学特征可知，测定反应的速率常数关键是在反应不同时间测定反应物的相应浓度。然而反应是在不断进行的，要快速分析出反应物的浓度是较困难的。但蔗糖及水解产物葡萄糖和果糖均为旋光性物质，而且它们的旋光能力不同，因此可以利用体系在反应过程中旋光度的变化来衡量反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、样品管长度、光源波长及温度等因素有关。在其它条件固定时，旋光度α与反应物浓度有直线关系，即：
α = KC(2.7-1) 式中的比例常数K与物质的旋光能力、溶液性质、溶液浓度、样品管长度和温度等均有关。
物质的旋光能力用比旋光度来表示。在蔗糖的水解反应中，反应物蔗糖和产物中的葡萄糖都是右旋性物质，其比旋光度分别为66.6°和52.5°，但产物中的果糖是左旋性物质，其比旋光度为-91.9°。由于溶液的旋光度为各组成的旋光度之和，因此随着水解反应的进行，反应体系的右旋角度不断减小，最后经过零点变成左旋。当反应开始时(t＝0)、经过一段时间t，以及蔗糖水解完全时(t→∞)溶液的旋光度分别用α0，αt，α∞表示。则：
8实验八 蜂蜜中掺假的检测
0.056
0.298
0.418
0.504
0.62
0.714
样品吸光度
0.401
将样品吸光度y=0.401代入y=0.6203x+0.1249，解得
x=0.445 ml
蔗糖标准使用液浓度100μg/mL
代入
蔗糖含量为4.45%故所测样品为正常蜂蜜。
蔗糖在稀酸作用下可转化为含葡萄糖和果糖的糖浆，俗称转化糖浆或果葡糖浆。掺有人工转化糖浆的蜂蜜稀薄、粘度小，波美度大，可通过检测CL-的存在予以判别。
试验方法：取1g蜜样于试管中，加水5mL混匀后，加1—2滴5% AgNO3指示剂，如呈白浊状，疑掺有人工转化糖（与正常蜂蜜对照）。
（三）、蜂蜜中掺淀粉类物质
其原理为蔗糖在浓硫酸作用下先水解为单糖分子并迅速脱水成糠醛衍生物糠醛衍生物再与蒽酮反应生成有色化合物以比色法测定蔗糖的含量
黄山学院教案
周次
日期
课时安排
3课时
课题
实验八蜂蜜中掺假的检测
重点难点
教学目标
1、了解蜂蜜中常见的掺假物的种类。
2、掌握检测蜂蜜中掺假物的方法。
教学方法教学手段
1．要求学生实验前认真预习实验内容，实验前教师检查并批改预习报告，了解学生预习情况。
（2）标准曲线制备 取蔗糖标准使用液（100μg/mL）0.0,0.2 mL,0.4mL,0.6 mL,0.8 mL,1.0mL分别于试管中，各加水补足至2mL，如上法（再加蒽酮试剂6mL、混匀，置沸水浴中3.5min后，迅速冷却。用1cm比色皿于635nm下测吸光度，）显色测吸光度，绘制标准曲线。
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告
旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
一、目的要求
1、 测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。
2、 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。
3、 了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。
二、仪器与试剂
WZZ-2B 自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐
酸水溶液
三、实验原理
蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为
112212O H C (蔗糖)+O H 2−→−+
H 6126O H C (葡萄糖)+6126O H C （果糖）这是个二级反应。为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。由于在较稀的
蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与
溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。因此，在一定的酸度下，反
应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一
级反应）。该反应的速度方程为： kc d d -t c =积分之后得：kt lnc lnc 0-=
其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k 为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数
该反应的半衰期与k 的关系为：k
693.0k 2ln t 2/1== 蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋
转一定的角度，称为旋光度，以表示。其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动
面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。而果糖能使偏振光的振
动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。
反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：
当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，
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四、实验步骤
1.将恒温槽调至（25.0±0.1）℃，旋光管中接上恒温 水。
2.旋光仪零点的校正 3.蔗糖水解过程中αt测定 4.α∞的测定 5.将恒温槽调节到（ 30.0±0.1）℃恒温，按实验步
Байду номын сангаас、数据处理
1.设计实验数据表，记录温度、盐酸浓度、 αt、α∞等数
据，计算不同时刻的 lnt 2.以 lnt 对t作图，由所得直线的斜率求出反应的速
率常数k。 3.计算蔗糖转化反应的半衰期t1/2 4.由两个温度下测得的k值计算反应的活化能。
七、思考题
1.实验中，为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点？在 蔗糖转化反应过程中，所测得旋光度αt是否需要零 点校正？为什么？
• 将式（1）积分得
•
lnck tlnc0
• c0：反应物的初始浓度。
(2)
•
当c
c0 2
时，t可用t1/2表示，即反应的半衰期。由式（2）得：
ln2 0.693
•
t1/2 k k
• 蔗糖及水解产物均为旋光性物质。但它们的旋光能力不同， 故可以利用体系在反应过程中旋光度的变化来衡量反应的过
程。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶 剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关。
在蔗糖的水解反应中，反应物蔗糖是右旋性物质，其比旋光
度
2 D06.660
产物中葡萄糖也是右旋物质，其比旋光度 2 D05.250
而产物中的果糖是左旋物质，其比旋光度 2 D09.1 90
因此，随着水解反应的进行，右旋角不断减小，最后经过零
点变成左旋。旋光度与浓度呈正比，并且溶液的旋光度为各
组成的旋光度之和，若反应时间为0，t，∞时溶液的旋光度分
•
蔗糖
葡萄糖 果糖
• 为使水解反应加速，常以酸为催化剂，故反应中酸性介质
中进行。由于反应中水是大量存在的，尽管有部分水分子
参加了反应，但仍可近似地认为整个反应中水电浓度是恒
定的。而H+是催化剂，其浓度也保持不变。因此，蔗糖转 化反应可视为一级反应。其动力学方程为
•
•
dckc
(1)
dt
• 式中，k为反应的速率常数；c为时间t时代反应物浓度。
• 为了比较各种物质的旋光能力，引入比旋光度的概念。比旋
光度可用下式表示：
tD
lc
(4)
•
式中，t为实验温度（℃）；D为光源波
长；α为旋光度；l为液层厚度，m；c为浓度，kg﹒m-3
由式（4）可知，当其他条件不变时，旋光度α与浓度C成正 比，即
Kc （5）
式中的K是一个与物质旋光能力、液层厚度、溶剂性质、光 源波长、温度等因素有关的常数。
实验八 蔗糖的转化
一、实验目的要求 二、实验原理 三、仪器试剂 四、实验步骤 五、实验注意事项 六、数据处理 七、思考题
一、实验目的要求
在化学反应的进行过程中，参与反应各物质的浓度在不 断变化，直接测定不同时刻的浓度往往是困难的，甚至是不 可能的。本实验是利用物质的旋光性来研究蔗糖的水解反应。 本实验教学要求： 1. 了解在蔗糖水解反应的动力学方程中，任何时刻t的蔗
骤3、4测定30.0℃时的αt及α∞
五、实验注意事项
1.装样品时，旋光管管盖旋至不漏液体即可，不要用 力过猛，以免压碎玻璃片。
2.在测定α∞时，通过加热使反应速度加快转化完全。
但加热温度不要超过60℃，加热过程要防止水的挥 发致使溶液浓度变化。 3.由于酸对仪器有腐蚀，操作时应特别注意，避免酸 液滴漏到仪器上。实验结束后必须将炫光管洗净。
将（9）（10）代入式（2）即得：
ln t k ltn 0 (11)
由式（11）可见，以 lnt 对t作图为一直线，由
该直线的斜率即可求得反应速率常数k，进而可求得半衰
期t1/2。
根据阿累尼乌斯公式
lnk2 EaT2T1
k1
RT1T2
，
可求出蔗糖转化反应的活化能Ea。
三、仪器试剂
别用 0,t,表示，则
0 K反c0(表示蔗糖)未转 (6)化
K生c0(表示蔗糖已完)全(转 7) 化
式(6)、(7)中的K生，K反分别为对应反应物与产物之比例常数。
t K 反 c K 生 c 0 c (8)
由（6）（7）（8）三式可以解得：
C0K 反 0 K 生K'0 (9) CK 反 t K 生K't (10)
糖浓度可以被反应体系在该时刻的旋光度α与反应终了时 旋光度
α∞之差所替代的依据。 2. 测定蔗糖转化的速率常数的半衰期。 3. 了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。
二、实验原理
实验装置图如下图所示。
图8-1 蔗糖的转化实验装置图
• 蔗糖转化反应: C 1 H 2 O 1 2 1 H 2 O C 6 H 1 O 6 2 C 6 H 1 O 6 2
2.蔗糖溶液为什么可粗略配制？ 3.蔗糖的转化速率常数k与哪些因素有关？ 4.试分析本实验误差来源，怎样减少实验误差？
谢谢欣赏
THANK YOU FOR WATCHING