现代化工分析方法与实验技术实验报告

实验一紫外可见分光光度法测定碱木质素的酚羟基

（一）实验目的

用FC法测定漆酶活化的碱木质素酚羟基含量

（二）实验原理

碱木质素为造纸黑夜的主要成分，其难溶于水，可通过磺化使其成为两亲性的聚合物。但是因为碱木质素分子活性位点太少，可通过漆酶活化后再磺化，便可提高磺化后产物——木质素磺酸盐的磺化度。漆酶的酶活已经预先测定，单位为U/g(漆酶)，漆酶的用量表示为U/g（碱木质素）。因为碱木质素在波长为280nm 处有最大吸收波长，可通过紫外可见分光光度法测定其含量，又因为香草醛标准溶液与FC试剂反应后在波长为760nm处有最大吸收波长，也可通过紫外可见分光光度法测定漆酶活化后碱木质素的酚羟基的含量（碱木质素也有类似于香草醛和FC试剂的反应）。

（三）实验步骤

1漆酶改性碱木质素

先用漆酶改性碱木质素，后对产物干燥处理。

2酚羟基含量测定

FC法步骤如下：

a)取120 mg干燥样品溶解并定容于100 mL容量瓶中，同时取一小部分出来稀

释测浓度（波长为280nm）。

b)取以上溶液1 mL于25 mL容量瓶中，加入1.5 mL FC试剂，再加入15 mL

去离子水稀释。

c)往以上溶液加入5 mL 20% Na2CO3溶液（20 g Na2CO3溶解于100 mL容量

瓶）后用去离子水定容。

d)将以上溶液移至150 mL锥形瓶中，在摇床中于30 ℃，200 rpm的条件下反

应2 h

e)在760 nm处测定以上溶液的吸光度。

根据香草醛的标准曲线：y=0.011x+0.0503可求得一定体积的碱木质素溶液酚羟基的摩尔数；同时根据碱木质素的标准曲线为：y=0.01342x-0.01651可求得一定体积的碱木质素的含量。

酚羟基的含量表示为1 g的碱木质素所含有的酚羟基的摩尔数。

（四）实验数据记录与处理

测定碱木质素的含量，选取的波长为280nm ，因为其在280nm 处有最大吸收波长，测定其含量的图谱如图所示：

A b s

Wavelength(nm)

测定碱木质素的酚羟基含量，选取的波长为760nm ，因为标准溶液在760nm 处有最大吸收波长，测定其含量的图谱如图所示：

700720740760780800

A b s

Wavelength/nm

（五）结论

经过漆酶改性后，碱木质素的酚羟基含量增多，有利于进一步磺化改性。FC 法测定碱木质素的酚羟基含量，简单快捷，和滴定法相比，节省不少时间和精力。（六）讨论

紫外可见分光光度法测定木质素的含量已经成为经典方法，主要是木质素含有苯环，有共轭体系。其实对于有不饱和键的有机物，都可以考虑用UV-Vis法测定其含量。对于多组分，可考虑用双波长法。岛津的UV2450提供了光谱测定、光度测定、动力学测定和报告处理四大模块，波长范围190~900nm，分辨率0.1nm，由于我已经用了三年多的UV-2450和UV-2455，这几部分内容已经相当熟悉和运用。至于仪器运用步骤就不多说，主要谈谈一些额外问题。

1.比色皿的清洗特别重要，每次试验前，别人用过的比色皿一定要清洗干净，

最好用超声清洗，如果不干净对结果影响很大。

2.比色皿里面样品最好没有气泡，否则结果也影响很大。

3.隔一段时间应该检查仪器的信号的稳定性。

4.做样时应该定时更换空白液，因为空白液吸光后温度上升，体积变化，而样

品温度较低的话，对结果有一定影响。

5.每次做完一定要关机，如果长时间开机，测定结果会不准。

6.比色皿应该配对使用，来自不同盒子的比色皿，相差比较大。

实验二 气相色谱法鉴定盐析萃取生物丁醇效果

（一） 实验目的

用气相色谱法测定经盐析萃取粗醇后的有机相和水相中各组分（水、乙醇、丙酮、丁醇）的含量，判断各种盐对生物丁醇的盐析萃取效果。 （二） 实验背景

正丁醇是优良的有机溶剂和重要有机化工原料，广泛地用于有机合成、塑料、树脂、油漆和医药等工业。与化学法相比，发酵法生产正丁醇具有设备简单、原料来源广、可再生等优点。但发酵液的组成复杂（含正丁醇、乙醇和丙酮），且浓度很低（约2%），其余为发酵固体物和水。传统分离方法是将发酵液经过粗分离塔蒸馏提浓去掉发酵固体物和部分水，得到约含4%乙醇、10%丙酮、26%正丁醇和60%水的粗醇，然后用三个精馏塔分离得到乙醇、丙酮和正丁醇。导致分离的能耗很大，每吨溶剂的蒸汽消耗高达18t 。因此，迫切需要开发高效节能的生物丁醇分离技术。（各组分含量均为质量比） （三） 实验原理

生物丁醇中的水、乙醇、丙酮、丁醇的含量都可以通过气相色谱法进行定性定量分析。定性分析的基础是用纯水，纯乙醇，纯丙酮，纯丁醇测定各自的相对保留时间，然后和样品中各组分的相对保留时间比较；定量的基础的面积归一化法，检测器采用TCD ，校正因子采用质量相对校正因子(见下表)。以生物丁醇发酵液提取的粗醇为原料，通过研究不同盐溶液对粗醇体系相平衡的影响，测定盐析后有机相和水相各组分含量，判定各种盐的萃取效果。

进行色谱分析时，色谱工作站记录的数据为各组分的峰面积，并非各组分真实的量。本实验采用相对校正因子峰面积归一化法计算试样中各组分的质量分数，所用公式为[62]：

1

i i

i N

i i

i A f x A f

==

∑ (式2-1)

式中：x i 为组分i 的质量分数，

A i 为组分i 的峰面积，

f i 为组分i 对基准物的相对校正因子， N 为试样中所含组分的个数。

由公式（2-1）可知，要知道相对校正因子才能计算出各组分的质量分数。热导检测时的相对校正因子一般只与组份标准物和载气性质有关，而和热导池结构、