基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn).pdf

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)一 滴定分析 滴定 Titration 的最初含義是 純度的測(cè)定 這種方法是在十八世紀(jì)從法國(guó)誕生和發(fā)展 起來(lái)的 1729 年 法國(guó)化學(xué)家日夫魯瓦 Claude Joseph Geoffroy 1683 1752 第一次采用了 滴定分析原則 他以磷酸鉀為基準(zhǔn)物質(zhì) 測(cè)定了醋酸的濃度 由于滴定分析法的簡(jiǎn)便 快速 在工業(yè)生產(chǎn)中很快顯示出了極大的優(yōu)越性 受到了廣泛歡迎 推動(dòng)了它的不斷完善 到了十 九世紀(jì)中葉 出現(xiàn)了它發(fā)展中的極盛時(shí)期 它所使用的儀器已基本上具備了我們今天實(shí)驗(yàn)室 中所用的各種形式 滴定分析在定量分析中占有十分重要的位置 所謂定量分析 是對(duì)所研究的樣品中存在 的某一或某些指定成分進(jìn)行含量測(cè)定的一類分析方法 它大致可分為容量分析 重量分析和 儀器分析 根據(jù)滴定的方式不同 滴定分析的方法有直接滴定 間接滴定 返滴定和置換滴 定 若根據(jù)分析時(shí)所利用的化學(xué)反應(yīng)不同 滴定分析法又分為酸堿滴定法 配位滴定法 氧 化還原滴定法和沉淀滴定法 這些滴定法簡(jiǎn)便 快速 并有足夠的準(zhǔn)確度 因此 在臨床檢 驗(yàn) 醫(yī)療衛(wèi)生分析 工業(yè)生產(chǎn)中是一類廣泛應(yīng)用的分析方法 在近代發(fā)展起來(lái)的滴定分析方法中 許多是利用一些特殊的儀器裝置來(lái)確定滴定終點(diǎn) 如 電位滴定法 電導(dǎo)滴定法 庫(kù)侖滴定法 安培滴定法和光度滴定法等等 這些均屬于儀器分 析的范疇 一 葡萄糖注射液中葡萄糖含量的測(cè)定 目的要求 通過(guò)葡萄糖注射液中葡萄糖含量的測(cè)定 掌握間接碘量法的原理及其操作 實(shí)驗(yàn)原理 I2與 NaOH 溶液作用生成 NaIO NaIO 可將葡萄糖定量氧化為葡萄糖酸 在酸性條件下 未與葡萄糖作用的次碘酸鈉可轉(zhuǎn)變成單質(zhì)碘 I2 析出 因此只要用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 析出的碘 便可計(jì)算出葡萄糖的含量 反應(yīng)式為 I2 2NaOH NaI NaIO H2O CH2OH CHOH 4CHO NaIO NaOH CH2OH CHOH 4COONa NaI H2O 過(guò)量的 NaIO 在酸性條件下與 NaI 作用又生成 I2 NaIO NaI H2SO4 Na2SO4 I2 H2O 析出的 I2可用 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定 2 Na2S2O3 I2 Na2S4O6 2 NaI 由上述反應(yīng)可得關(guān)系式 n I2 n C6H12O6 2 1 n Na2S2O3 即 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 2 n C6H12O6 n I2 2 1 n Na2S2O3 注射液中葡萄糖的質(zhì)量濃度為 C6H12O6 試樣 V MVcVc 612632232222 OHCOSNaOSNaII 2 1 儀器 藥品 容量瓶 250ml 移液管 25ml 堿式滴定管 50ml 小燒杯 小量筒 錐形瓶 250ml 碘量瓶 250ml 洗瓶 K2Cr2O7 A R Na2S2O3 5H2O 固 Na2CO3 固 I2 固 KI 固 葡萄糖注 射液 50g L 1 HCl 6mol L 1 NaOH 1mol L 1 H2SO4 1mol L 1 淀粉指示劑 5g L 1 實(shí)驗(yàn)步驟 1 0 1mol L 1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與標(biāo)定 1 準(zhǔn)確稱取 1 0 1 2g 稱準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后四位 分析純 K2Cr2O7 150 180 烘干 2 小時(shí) 于小燒杯中 加少量水溶解并轉(zhuǎn)入 250ml 容量瓶中 用水稀釋至刻度 搖勻 計(jì)算其準(zhǔn)確 濃度 2 稱取 Na2S2O3 5H2O12 5g 和 0 05gNa2CO3于小燒杯中 加適量剛煮沸并冷卻的蒸餾 水溶解 稀釋至 500ml 轉(zhuǎn)移至棕色瓶中 放置一周后再進(jìn)行標(biāo)定 3 用移液管移取 25 00ml K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液于碘量瓶中 加入 6mol L 15ml 和 20 KI 5ml 立即密塞搖勻 在暗處放置 5 分鐘用蒸餾水稀釋至 100ml 用待標(biāo)定的 Na2S2O3溶液 進(jìn)行滴定至溶液呈黃綠色時(shí) 加入 0 5 淀粉指示劑 2ml 繼續(xù)滴定至藍(lán)色恰好消失 而溶 液變?yōu)?Cr3 離子的亮綠色 記錄所消耗 Na2S2O3溶液的體積 平行測(cè)定 3 次 計(jì)算 Na2S2O3 溶液的準(zhǔn)確濃度 2 0 05mol L 1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定 1 稱取 12 7g 碘研細(xì) 轉(zhuǎn)移至小燒杯中用 70 KI50ml 使之完全溶解 用水稀釋至 1000ml 置棕色瓶中備用 2 用移液管準(zhǔn)確移取 25 00ml Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液于錐形瓶中 加 50ml 蒸餾水 加淀粉 指示劑 2ml 用 I2液滴定至溶液呈藍(lán)色不消失為止 記錄所消耗 I2溶液的體積 平行測(cè)定 3 次 計(jì)算碘溶液的準(zhǔn)確濃度 3 葡萄糖注射液中葡萄糖含量的測(cè)定 用移液管吸取 25 00ml 50g L 1葡萄糖注射液于 250ml 容量瓶中 加水稀釋至刻度 搖 勻 用 25 00ml 移液管分別吸取上述溶液 3 份 置于 3 個(gè)錐形瓶 或碘量瓶 中 再分別移取 25 00ml I2標(biāo)準(zhǔn)溶液于上述 3 個(gè)錐形瓶 或碘量瓶 中 搖勻 慢慢加入 1mol L 1 NaOH 溶液 約 需 4ml 邊加邊搖 直至溶液呈淡黃色 附注 將錐形瓶 或碘量瓶 加塞 搖勻 于暗處 放置 10min 再加入 5ml 1mol L 1 H2SO4溶液酸化 立即用 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色 時(shí) 加入 2ml 5g L 1淀粉溶液 繼續(xù)滴定到藍(lán)色消失為止 記錄滴定數(shù)據(jù) 平行滴定 2 3 次 計(jì)算葡萄糖注射液的質(zhì)量濃度 思考題 1 用間接碘量法測(cè)定葡萄糖注射液的質(zhì)量濃度時(shí) 為什么要先加 NaOH 溶液 后加 H2SO4溶液 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 3 2 淀粉指示劑的用量為什么要多達(dá) 2ml 0 5 和其他滴定方法一樣 只加幾滴行 不行 3 為什么用I2溶液滴定Na2S2O3溶液時(shí)應(yīng)預(yù)先加入淀粉指示劑 而用Na2S2O3滴定I2溶 液時(shí)必須在將近終點(diǎn)之前才加入 附注 1 加入 NaOH 溶液的速度不能過(guò)快 否則 NaIO 來(lái)不及氧化 C6H12O6而歧化為不與 C6H12O6反應(yīng)的 NaIO3和 NaI 使測(cè)定結(jié)果偏低 張建萍 編 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 4 二 水的總硬度測(cè)定 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 了解配位滴定法的基本原理和方法 2 掌握用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定水的總硬度的操作方法和測(cè)定條件 基本原理 水的硬度的測(cè)定可分為水的總硬度的測(cè)定和鈣鎂硬度的測(cè)定兩種 總硬度的測(cè)定是滴定 Ca2 Mg2 離子的總含量 并以 Ca2 進(jìn)行計(jì)算 通常以每升水中所含 Ca2 離子的毫摩爾數(shù)表 示 規(guī)定 1 升水中含 1mmol Ca2 為 1 度 后一種是分別測(cè)定 Ca2 和 Mg2 的含量 測(cè)定水的 總硬度 一般采用配位滴定法 最常用的配位劑是乙二胺四乙酸二鈉鹽 用 Na2H2Y 2H2O 表示 習(xí)慣上稱為 EDTA 它在溶液中以 Y4 的形式與 Ca2 Ma2 離子配位 形成 1 1 的無(wú) 色配合物 即 Ca2 Y4 CaY2 Mg2 Y4 MgY2 用 EDTA 滴定時(shí) 必須借助于金屬指示劑確定滴定終點(diǎn) 常用的指示劑為鉻黑 T 它在 pH 10 的緩沖液中 以純藍(lán)色游離的 HIn2 形式存在 與 Ca2 Mg2 離子形成酒紅色的配合 物 通式為 M2 HIn2 MIn H 藍(lán)色 酒紅色 Ca2 Mg2 離子與 EDTA 及鉻黑 T 形成配合物的穩(wěn)定性不同 其穩(wěn)定性大小的順序?yàn)?CaY2 MgY2 MgIn CaIn 測(cè)定時(shí) 先用 NH3 H2O NH4Cl 緩沖溶液調(diào)節(jié)溶液的 pH 10 左右 滴定前 當(dāng)加入指示劑鉻 黑 T 時(shí) 它首先與水中少量的 Mg2 配位形成酒紅色的配合物 當(dāng)用 EDTA 溶液滴定時(shí) EDTA 便分別與水中游離的 Ca2 Mg2 離子配位 接近終點(diǎn)時(shí) 因 MgY2 的穩(wěn)定性大于 MgIn 故 EDTA 奪取 MgIn 中的 Mg2 使鉻黑 T 游離出來(lái) 這時(shí)溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色 指示終點(diǎn)到 達(dá) 根據(jù)等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則 根據(jù) EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和消耗的體積 可按下式計(jì)算水的 總硬度 水的總硬度 mmol L 1 1000 樣 EDTAEDTA V Vc 標(biāo)定 EDTA 溶液的準(zhǔn)確濃度 所用的基準(zhǔn)物質(zhì)有 Zn MgCO3或 CaCO3等 標(biāo)定條件同 前述 計(jì)算公式如下 cEDTA 1000 EDTAZn Zn VM m 儀器 藥品 50ml 堿式滴定管 移液管 25ml 50ml 250ml錐形瓶 250ml 容量瓶 500ml 試劑瓶 NH3 NH4Cl 緩沖溶液 pH 10 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液 0 01mol L 1 9mol L 1NH3 H2O 鉻黑 T 指 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 5 示劑 5g L 1 6mol L 1HCl 純鋅 分析純 實(shí)驗(yàn)步驟 1 0 01mol L 1EDTA 溶液的配制 稱取 EDTA 固 1 87g 于燒杯中 微熱溶解后稀釋至 500ml 存于 500ml 試劑瓶中備 用 2 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定 準(zhǔn)確稱取純鋅 0 16 0 17 稱至小數(shù)點(diǎn)后第四位 于燒杯中 加 6 mol L 1HCl5m 使其全部溶解 用 250ml容量瓶定容 用移液管吸取上述 Zn2 標(biāo)準(zhǔn)溶液 25 00ml 至錐形瓶中 邊震蕩邊緩慢滴加 3 4 滴 9mol L 1NH3 H2O 至有 Zn OH 2白色沉淀析出 再加入 NH3 H2O NH4Cl 緩沖溶液 10ml 沉淀 溶解 加 2 滴鉻黑 T 指示劑 用 EDTA 溶液滴定至溶液由酒紅色剛好變?yōu)榧兯{(lán)色為終點(diǎn) 再重復(fù)滴定 2 次 計(jì)算 EDTA 溶液的準(zhǔn)確濃度 3 水的總硬度測(cè)定 準(zhǔn)確吸取水樣 50 00ml 于錐形瓶中 加入 3 4 滴 9mol L 1 NH3 H2O 再加入 5ml NH3 H2O NH4Cl緩沖溶液 2 滴鉻黑 T 指示劑 用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色剛 好變?yōu)榧兯{(lán)色為終點(diǎn) 記錄消耗 EDTA 溶液的體積 再重復(fù)滴定 2 次 計(jì)算水的總硬度 思考題 1 滴定時(shí)為什么要加入 NH3 H2O NH4Cl 緩沖溶液 2 在配位滴定中 指示劑應(yīng)具備什么條件 附注 1 EDTA 固體含結(jié)晶水不穩(wěn)定 故不能直接配制其標(biāo)準(zhǔn)溶液 2 以 MgCO3作基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定 EDTA 溶液 準(zhǔn)確稱取 MgCO3 于 110 干燥 2 小時(shí)至恒 重 0 20 0 22g 稱至小數(shù)點(diǎn)后第四位 置于燒杯中 加 5 滴蒸餾水潤(rùn)濕 緩慢滴入 6 mol L 1HCl 約 3ml 攪拌溶解 移入 250ml 容量瓶中 稀釋至刻度 搖勻待用 用移液管吸取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液 25 00ml 于錐形瓶中 滴加 3 4 滴 9mol L 1NH3 H2O 再加 入 NH3 H2O NH4Cl 緩沖溶液 10ml 3 滴鉻黑 T 指示劑 用 EDTA 溶液滴定 當(dāng)溶液由酒紅 色剛好變?yōu)榧兯{(lán)色時(shí) 即達(dá)滴定終點(diǎn) 記錄消耗 EDTA 溶液的體積 再重復(fù)滴定 2 次 計(jì) 算 EDTA 溶液的準(zhǔn)確濃度 賈少輝 編 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 6 實(shí)驗(yàn)二 溶液的滲透壓及其對(duì)細(xì)胞形態(tài)的影響 最早對(duì)滲透壓進(jìn)行半定量研究的是法國(guó)生理學(xué)家杜特羅夏 Rene Joachim Henri Dutrochet 1776 1847 在 1830 年左右進(jìn)行的 他用一個(gè)鐘罩形的玻璃容器 下面用羊皮紙 封住 從上面插進(jìn)一支長(zhǎng)玻璃管 容器中分別放入各種不同濃度 不同物質(zhì)的溶液 然后把 它浸入水槽中 于是觀察到玻璃管內(nèi)液面上升 發(fā)現(xiàn)其升高值與溶液的濃度成正比 他解釋 說(shuō) 這個(gè)壓力是由于外面的水通過(guò)羊皮紙向溶液方向遷移而產(chǎn)生的 他給這種現(xiàn)象命名為 滲 透 Osmosis 滲透壓是溶液的四項(xiàng)依數(shù)性之一 稀溶液的依數(shù)性包括溶液的蒸氣壓下降 沸點(diǎn)升高 凝固點(diǎn)降低和溶液的滲透壓 其中 溶液滲透壓的測(cè)定在臨床上最為重要 它對(duì)糾正體內(nèi)水 電解質(zhì)以及酸堿平衡失調(diào)起著十分重要的作用 動(dòng)物體內(nèi)有血液和組織液 它們總稱內(nèi)環(huán)液 內(nèi)環(huán)液浸浴著機(jī)體內(nèi)部組織 它是組織與 外環(huán)境實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量交換的介質(zhì) 內(nèi)環(huán)液負(fù)擔(dān)著維持體內(nèi)平衡的功能 動(dòng)物細(xì)胞或機(jī)體必須保持定量的水分 脫水或脹水都將引起病變 細(xì)胞內(nèi)外的各種膜都 是半透膜 細(xì)胞的水分代謝 進(jìn)出 就靠?jī)?nèi)環(huán)液有恒定的滲透壓來(lái)維持平衡 內(nèi)環(huán)液滲透壓上 升 細(xì)胞將脫水 反之 若保持較低的滲透壓強(qiáng) 則細(xì)胞吸水脹大 由此 這就很容易解釋 將海魚(yú)放養(yǎng)于淡水或淡水魚(yú)放養(yǎng)于海水都將造成死亡的原因 目的要求 1 學(xué)習(xí)利用凝固點(diǎn)降低法測(cè)定溶質(zhì)的相對(duì)分子量及溶液的滲透壓 2 掌握低滲 等滲 高滲溶液的配制 3 用顯微鏡觀察細(xì)胞在滲透壓不同的溶液中的形態(tài) 實(shí)驗(yàn)原理 滲透壓的測(cè)量方法有使用半透膜的直接測(cè)量法和不使用半透膜的間接測(cè)量法 醫(yī)學(xué)上 由于人體各種體液內(nèi)除含有蛋白質(zhì)外 大多含有小分子電解質(zhì)離子 Na K Cl 等 因此 常用間接法測(cè)量 間接測(cè)量滲透壓的方法有蒸氣壓下降 沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低等方法 其 中以凝固點(diǎn)降低的操作最為方便 且精度高 測(cè)定迅速 適合于人體各種體液 如尿 血清 胃液 唾液等 的測(cè)定 將溶質(zhì)溶于溶劑中 溶劑的凝固點(diǎn)則降低 即溶液的凝固點(diǎn)低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn) 在稀 溶液中溶液凝固點(diǎn)的降低值與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比 Bff f f mKTTT o 1 式中 f T 為溶液的凝固點(diǎn)降低值 0 f T為純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn) f T為溶液的凝固點(diǎn) f K為 溶劑的摩爾凝固點(diǎn)降低常數(shù) B m為溶液的質(zhì)量摩爾濃度 若溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為 M 稱取溶質(zhì) m g 溶劑 W g 配成稀溶液 則溶液的質(zhì)量摩爾濃度 為 1000 W Mm mB 2 已知溶劑的 Kf值 測(cè)得溶液的凝固點(diǎn)降低值 f T 可運(yùn)用 3 式計(jì)算出溶質(zhì)的摩爾質(zhì) 量 即得溶質(zhì)的相對(duì)分子量 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 7 W m T K M f f1000 3 根據(jù) Vant Hoff 滲透壓計(jì)算公式及溶液的凝固點(diǎn)降低值 可計(jì)算出溶液的滲透壓 R T K T R Tm f f B 4 式中 R 8 314 103Pa L mol 1 K 1 T 絕對(duì)溫度 人體正常紅細(xì)胞呈扁圓形 邊緣厚 中間薄 在等滲溶液中 其形狀不變 在低滲液中 細(xì)胞易溶脹破裂 于高滲液中易皺縮形成血栓 儀器 藥品 凝固點(diǎn)測(cè)定裝置 0 1 分度溫度計(jì) 冰 載玻片 蓋玻片 吸耳球 滴管 玻璃棒 洗瓶 小試管 血色素吸管 20 l 6號(hào)注射針頭 分析天平 光學(xué)顯微鏡 葡萄糖 分析純 粗食鹽 5 W W 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液 70 酒精消毒棉球 消毒干棉球 擦鏡紙 新鮮血液 實(shí)驗(yàn)步驟 1 凝固點(diǎn)降低法測(cè)定葡萄糖相對(duì)分子量 1 制冰鹽水混合物 在玻璃缸或大燒杯中 加自來(lái)水適量 約占容器 體積 1 3 放入外攪拌器 加足量小冰塊和粗食鹽 至飽和 控制溫度在 2 4 為保持此溫度 實(shí)驗(yàn) 過(guò)程中應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充冰和粗食鹽 2 純?nèi)軇┧哪厅c(diǎn)測(cè)定 取蒸餾水 40ml 置冰點(diǎn)管中 按圖 6 1 裝置 然 后均勻地上下攪拌冰點(diǎn)管內(nèi)的水 同時(shí)不斷攪動(dòng)冰 水浴 直至管內(nèi)有冰晶析出 此時(shí)溫度略有回升 待溫度恒定時(shí) 記錄數(shù)據(jù) 可借助放大鏡觀察讀數(shù) 讀取至小數(shù)點(diǎn)后第 2 位 取出冰點(diǎn)管 待冰晶融化 重復(fù)測(cè)定 1 次 取 其平均值即為純?nèi)軇┧哪厅c(diǎn) T 0 f 3 葡萄糖溶液的凝固點(diǎn)測(cè)定 用待測(cè)葡萄糖溶液沖洗冰點(diǎn)管 3 次 取 40ml5 W W 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液 注入冰點(diǎn)管 中 按上述方法測(cè)定葡萄糖溶液的凝固點(diǎn) 重復(fù)測(cè)定 1 次 取其平均值即為葡萄糖溶液的凝 固點(diǎn) Tf 4 數(shù)據(jù)處理 測(cè)定項(xiàng)目 第一次 第二次 平均值 溶劑水的凝固點(diǎn) 溶液的凝固點(diǎn) 葡萄糖的分子量 M 圖 2 1 凝固點(diǎn)降低裝置 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 8 葡萄糖溶液的滲透壓 2 紅細(xì)胞在低滲 等滲和高滲溶液中的形態(tài)觀察 1 配制不同滲透壓的溶液 取固體葡萄糖按下表配制成三種濃度的溶液 測(cè)定項(xiàng)目 1 2 3 配制濃度 mol L 1 0 10 0 28 0 50 配制體積 ml 10 10 10 稱取葡萄糖的重量 g mOsml L 1 取三支潔凈干燥小試管 分別注入 1ml上述所配制的溶液備用 2 紅細(xì)胞混懸液的制備 采血可在手指或耳垂部 通常以耳垂取血較好 不易感染 取血時(shí)輕揉耳垂片刻 用 70 酒精消毒棉球擦洗耳垂部 待酒精稍干后 手指夾住耳垂 用消毒注射針頭 在酒精燈 上燒紅亦可 快速刺破耳垂下緣 輕輕擠壓耳垂 第一滴血用干棉球擦去 然后用血色素吸 管吸取血液 在上述 3 支小試管中分別注入血液 10 l 搖勻 即得紅細(xì)胞混懸液 3 觀察紅細(xì)胞形態(tài) 從上述 3 支試管中各取一滴紅細(xì)胞混懸液 分別滴于載玻片上 蓋上蓋玻片 置于顯 微鏡載物臺(tái)上 轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)焦輪 使低倍鏡 1 10 于最低位置 注意勿將蓋玻片壓碎 然后邊 觀察邊調(diào)節(jié)粗調(diào)焦輪 使鏡頭由低向高移動(dòng) 調(diào)至血涂片中紅細(xì)胞形態(tài)清晰 再換用高倍鏡 1 45 觀察 調(diào)節(jié)微調(diào)焦輪至鏡內(nèi)成像清晰可見(jiàn) 觀察比較 3 種濃度溶液中紅細(xì)胞的形態(tài) 必要時(shí) 可與標(biāo)準(zhǔn)血涂片比較 思考題 1 什么是溶劑的凝固點(diǎn) 什么是溶液的凝固點(diǎn) 什么是過(guò)冷現(xiàn)象 2 將所測(cè)得的葡萄糖分子量與理論值比較 分析造成誤差的因素 3 如何解釋在顯微鏡下觀察到的紅細(xì)胞在低滲 等滲和高滲溶液中的形態(tài) 附注 1 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 控制適當(dāng)?shù)倪^(guò)冷溫度 需注意以下幾點(diǎn) 1 冰鹽水混合物溫度以不低于所測(cè)液體凝固點(diǎn) 3 為宜 2 內(nèi)攪拌器應(yīng)套在溫度計(jì)外面 溫度計(jì)水銀球距冰點(diǎn)管底部約 1cm 上下攪拌時(shí) 上 至液面下至管底部 以每秒約一次的速度均勻攪拌 不宜停頓 盡量不要使液體濺到管壁上 同時(shí)避免內(nèi)攪拌器觸及管壁和溫度計(jì) 3 過(guò)冷程度控制不當(dāng) 冰點(diǎn)管內(nèi)液體易在管壁結(jié)成冰套 若有冰套形成 應(yīng)將其取出 或暖融 重新操作 2 由于溶液滲透壓值與冰點(diǎn)降低值呈線性關(guān)系 冰點(diǎn)滲透壓計(jì)已將冰點(diǎn)降低值換算成 滲透濃度而顯示出來(lái) 目前滲透壓計(jì)仍然以 mOsm kg 1H2O 表示滲透濃度 因此本實(shí)驗(yàn)也 可用冰點(diǎn)滲透壓計(jì)測(cè)定所配制的低滲 等滲和高滲溶液的滲透濃度值 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 9 劉君 編 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 10 實(shí)驗(yàn)三 緩沖溶液的配制與性質(zhì) 所謂緩沖溶液 是指能抵抗外加少量酸 堿及稀釋 而保持其 pH 值基本不變的溶液 許多化學(xué)反應(yīng)需要在一定的 pH 值條件下進(jìn)行 為了使所研究的化學(xué)反應(yīng)正常進(jìn)行 必須加 入適當(dāng)?shù)木彌_溶液 以維持反應(yīng)體系的 pH 值 顯然 緩沖溶液在化學(xué)研究中占有非常重要 的地位 在生命科學(xué)的研究中 緩沖溶液也發(fā)揮著舉足輕重的作用 人體各種體液的 pH 值 都必須維持在一定的范圍 如血液的 pH 值要保持在 7 35 7 45 之間 超出這個(gè)范圍 就會(huì) 引起酸中毒或堿中毒 嚴(yán)重時(shí)甚至危及生命 此外 測(cè)量體液的 pH 值時(shí) 需要用一定 pH 值的緩沖溶液作比較來(lái)加以測(cè)定 微生物的培養(yǎng) 組織切片 細(xì)菌的染色和血庫(kù)中血液的冷 藏都需要一定 pH 值的緩沖溶液 研究生物體內(nèi)的催化劑 酶的催化作用 也需要在一定 pH 值的緩沖溶液中進(jìn)行 許多藥物也需要在一定 pH 值的介質(zhì)中才能穩(wěn)定 因此 掌握緩沖溶液的配制 加強(qiáng)對(duì)緩沖溶液性質(zhì)的理解是非常必要的 緩沖溶液的配 制通常有兩種方法 一種是近似配制 即確定緩沖對(duì)后根據(jù) Henderson Hasselbalch方程式計(jì) 算出所需一定濃度溶液的體積后配制 另一種是直接根據(jù)緩沖溶液的配方進(jìn)行配制 目前 國(guó)際上通用的緩沖溶液配方是美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局制定的 pH 1 13 的緩沖溶液配方 詳見(jiàn)附錄 七 按附錄七表中所示進(jìn)行配制緩沖溶液 其 pH 值準(zhǔn)確度可達(dá) 0 02pH 單位 目的要求 1 學(xué)習(xí)緩沖溶液的配制方法 2 通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)緩沖溶液性質(zhì)的理解 基本原理 緩沖溶液具有緩沖作用 其特點(diǎn)是 當(dāng)加入少量強(qiáng)酸 強(qiáng)堿或適當(dāng)稀釋時(shí) 其 pH 值不 發(fā)生明顯的改變 依據(jù)酸堿質(zhì)子理論 緩沖溶液是由具有足夠濃度 適當(dāng)比例的共軛酸堿對(duì) 的兩種物質(zhì)組成 其中的共軛酸為抗堿成分 而共軛堿為抗酸成分 由于緩沖溶液中存在較 大量的抗酸成分和抗堿成分 通過(guò)其共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡的移動(dòng) 維持 pH 的相 對(duì)穩(wěn)定 不同的緩沖溶液具有不同的緩沖范圍 配制緩沖溶液時(shí) 應(yīng)根據(jù)所需 pH 值選擇合 適的緩沖對(duì) 使所需 pH 值恰好符合在緩沖溶液的緩沖范圍內(nèi) 緩沖溶液的近似 pH 值可用 Henderson Hasselbalch方程式計(jì)算 lgppH a 共軛酸 共軛堿 K 1 式 1 中 pKa為弱酸解離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù) 共軛堿 共軛酸 為達(dá)共軛酸堿對(duì)之間的質(zhì) 子轉(zhuǎn)移平衡時(shí)的平衡濃度 在近似計(jì)算時(shí)可以分別用其初始濃度來(lái)表示 若所配制緩沖溶液的共軛酸堿的濃度相同 上式可寫(xiě)為 共軛酸 共軛堿 V V KlgppH a 2 由式 2 根據(jù)需要 改變共軛酸堿的體積比 可得到一系列 pH 值不同的緩沖溶液 應(yīng)當(dāng)指出 按上述公式計(jì)算 配制出的緩沖溶液的 pH 值是近似值 可能與實(shí)測(cè)值有偏 差 配制精確 pH 值的緩沖溶液 可查閱有關(guān)緩沖溶液現(xiàn)成的配方 附錄七 十三 按照附 錄給出的配方 可配成所要求 pH 值的緩沖溶液 緩沖溶液的緩沖能力都是有一定限度的 1922 年 生理學(xué)家 Donald D Van Slyke 提出用 緩沖容量作為衡量緩沖能力大小的尺度 并給出了定量的表達(dá)式 緩沖容量與緩沖溶液的總 濃度和緩沖比有關(guān) 對(duì)于一定的緩沖溶液 當(dāng)緩沖比為定值時(shí)緩沖溶液總濃度愈大 則緩沖 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 11 容量愈大 當(dāng)總濃度相同時(shí) 緩沖比愈接近于 1 緩沖容量愈大 且緩沖比等于 1 時(shí) 緩沖 容量有極大值 儀器 藥品 酸度計(jì) 玻璃電極 飽和甘汞電極 精密 pH 試紙 移液管 容量瓶 NaAc 0 1mol L 1 HAc 0 1mol L 1 NaAc 1mol L 1 HAc 1mol L 1 NaOH 0 1mol L 1 pH 4 鹽酸溶液 甲基紅指示劑 NaHCO3 0 05mol L 1 NaOH 2mol L 1 實(shí)驗(yàn)步驟 1 緩沖溶液配制 利用 Henderson Hasselbalch 方程式計(jì)算 1 緩沖溶液所需各組分體積 通過(guò)查閱附錄七 確定 2 各組份所需體積 一并填入下表 緩沖溶液 pH 值 組分體積 ml 實(shí)測(cè) pH 值 1 配制 30ml 4 HAc 0 1mol L 1 的體積 NaAc 0 1mol L 1 的體積 2 配制 50ml 10 00 NaHCO3 0 05mol L 1 的體積 NaOH 0 1mol L 1 的體積 根據(jù)表中用量 在燒杯中配制 1 緩沖溶液 配制 2 緩沖溶液時(shí) 需準(zhǔn)確量取所需體積 的 NaHCO3和 NaOH 溶液于 50ml 容量瓶中 稀釋至刻度 搖勻 用酸度計(jì)或精密 pH 試紙測(cè)定 1 和 2 緩沖溶液的 pH 值 記錄數(shù)據(jù) 并與標(biāo)示值比較 保留 1 緩沖溶液備用 2 緩沖溶液的性質(zhì) 取 3 支試管 分別加入 5m1 用量筒 1 緩沖溶液 按照下表用量分別加入酸 堿和水 搖勻后用精密 pH 試紙測(cè)量 pH 值 并記入表中 依前述同樣步驟 用 pH 4 鹽酸 5ml 代替 1 緩沖溶液進(jìn)行試驗(yàn) 將結(jié)果記入表中 根 據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)性質(zhì)并解釋原因 溶 液 加入 0 1mol L 1HCl 4滴后的 pH值 加入 0 1mol L 1 NaOH 4滴后的 pH值 加入蒸餾水5ml 后的 pH值 1 緩沖溶液 pH 4 鹽酸 pH 4 3 緩沖容量 1 取 2 支試管 其一加入 0 1mol L 1 HAc 和 0 1mol L 1 NaAc 各 5ml 另一試管加入 1mol L 1 HAc 和 1mol L 1 NaAc 各 5ml 混勻后判斷兩試管 pH 值是否相同 向兩管中分別加 入甲基紅指示劑 2 滴觀察溶液顏色 然后分別滴加 2 mol L 1 NaOH 溶液至溶液剛變黃色 記錄各管所加滴數(shù)并解釋原因 2 在 2 支試管中 分別加入 0 1 mol L 1 HAc 和 0 1 mol L 1 NaAc 按表中用量配制 3 和 4 緩沖溶液 用酸度計(jì)或精密 pH 試紙測(cè)定 pH 值記錄于表 然后分別各加入 0 1 mol L 1 NaOH 1 00ml 混勻后再測(cè)其 pH 值 記錄數(shù)據(jù)并解釋之 緩 沖 溶 液 HAc NaAc pH 加堿后 pH pH 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 12 3 3 00ml HAc 3 00ml NaAc 1 1 4 1 00ml HAc 5 00ml NaAc 1 5 思考題 1 試解釋為什么緩沖溶液具有緩沖作用 2 用 Henderson Hasselbalch 方程式計(jì)算的 pH 值為何是近似的 應(yīng)怎樣校正 劉君 編 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 13 實(shí)驗(yàn)四 離子交換法測(cè)定 PbCl2的溶度積 離子交換作用一般指在固相和液相之間發(fā)生的可逆的離子交換反應(yīng) 它可用于分離各種 可解離的物質(zhì) Adams 和 Holmes 在 1935 年通過(guò)酚 甲醛和磺酸縮聚成不溶性樹(shù)脂 制成 了第一個(gè)人工合成的離子交換材料 從此以后 人工合成的離子交換樹(shù)脂日見(jiàn)增多 離子交 換樹(shù)脂是分子中含有活性基團(tuán)并能與其他物質(zhì)進(jìn)行離子交換的大分子化合物 含有酸性基團(tuán) 且能與其它物質(zhì)進(jìn)行陽(yáng)離子交換的樹(shù)脂稱為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 如強(qiáng)酸型的含有磺酸基 SO3H 中強(qiáng)酸型的含有磷酸基 PO3H2 亞磷酸基 PO2H 等基團(tuán) 而含有堿性基團(tuán)且能 與其它物質(zhì)進(jìn)行陰離子交換的樹(shù)脂則稱為陰離子交換樹(shù)脂 如強(qiáng)堿型的含季銨 N CH3 3 弱堿型的含叔胺 N CH3 2 仲胺 NHCH3 伯胺 NH2 等 雖然一般認(rèn)為離 子交換樹(shù)脂的作用僅僅是通過(guò)離子交換過(guò)程來(lái)分離和交換物質(zhì) 而實(shí)際上也可能存在吸附作 用和分子篩作用 離子交換樹(shù)脂適合分離和交換無(wú)機(jī)離子和小分子有機(jī)物質(zhì)如氨基酸等 根 據(jù)離子交換樹(shù)脂的這一性質(zhì) 離子交換法可廣泛應(yīng)用于水的凈化和離子的分離測(cè)定 離子交換樹(shù)脂與被交換 分離 的離子的結(jié)合是一種動(dòng)態(tài)平衡 其結(jié)合程度取決于樹(shù)脂的 性質(zhì) 溫度 離子強(qiáng)度和溶劑成分 同時(shí)還與樹(shù)脂的電離度和被交換 分離 的物質(zhì)的性質(zhì)有 關(guān) 可以通過(guò)改變緩沖液的 pH 值來(lái)洗脫被交換 分離 的離子 另外溶劑中的某些 個(gè) 其它 離子要與結(jié)合離子競(jìng)爭(zhēng)離子交換樹(shù)脂中的可電離基團(tuán) 這些 個(gè) 離子的濃度越高 就越容易 取代結(jié)合離子 所以增加離子強(qiáng)度也可將結(jié)合離子洗脫 目的要求 1 學(xué)會(huì)用離子交換法測(cè)定難溶電解質(zhì)的溶解度和溶度積 2 進(jìn)一步掌握滴定分析的基本操作 實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)采用強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂測(cè)定二氯化鉛飽和溶液中 Pb2 濃度 進(jìn)而計(jì)算 PbCl2溶度積 在進(jìn)行 Pb2 交換前 必須將所 用的鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂轉(zhuǎn)換為氫型樹(shù)脂 然后才能進(jìn)行離子交 換 RSO3 Na H RSO3 H Na 2 RSO3 H Pb2 RSO3 2Pb2 2H 經(jīng)過(guò)交換后 二氯化鉛飽和溶液變成了酸性溶液 用 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定之 根據(jù)消耗的 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 便可計(jì)算 出 PbCl2飽和溶液中 Pb2 的濃度和 PbCl2的溶度積 PbCl2 Pb2 2Cl 0 sp K Pb2 Cl 2 4 Pb2 3 儀器 藥品 50ml 離子交換柱 錐形瓶 移液管 堿式滴定管 15 20 目強(qiáng)酸型離子交換樹(shù)脂 溴 百里酚蘭指示劑 PbCl2飽和溶液 0 1mol L 1NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液 2mol L 1HCl 2 mol L 1 HNO3 被測(cè)試液或 洗脫液 離子交換樹(shù)脂 脫脂棉 圖 4 1 離子交換裝置 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 14 實(shí)驗(yàn)步驟 1 裝柱 將離子交換柱 也可用堿式滴定管代替 洗凈 底部填以少量脫脂棉或玻璃纖維 將 15 20 克用去離子水浸泡 24 48 小時(shí)并洗凈的 15 20目強(qiáng)酸型離子交換樹(shù)脂裝入離子交 換柱內(nèi) 調(diào)節(jié)水的液面略高于離子交換樹(shù)脂 若出現(xiàn)氣泡 可用一長(zhǎng)玻璃棒伸入柱內(nèi)樹(shù)脂層 上下攪拌 將氣泡趕出 整個(gè)裝置如圖 4 1 所示 2 轉(zhuǎn)型 為了保證 Pb2 能完全交換出 H 必須將鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂轉(zhuǎn)換為氫型樹(shù)脂 為此 取 40ml 2mol L 1HCl溶液 分批加入交換柱中 控制每分鐘 80 85 滴的流速 讓其流 過(guò)離子交換柱 此時(shí) 樹(shù)脂收縮 高度下降 HCl 溶液流完后 用蒸餾水 大約 50 70ml 洗 滌樹(shù)脂 直到流出的洗滌液呈中性 用 pH 試紙檢驗(yàn) 3 交換 準(zhǔn)確量取 25 00ml PbCl2飽和溶液于交換柱內(nèi) 為使離子交換完全 控制交換 柱流出液的速度為每分鐘 20 25滴 不宜太快 用 250ml錐形瓶承接流出液 待 PbCl2飽 和溶液液面略高于樹(shù)脂面時(shí) 用約 50ml 蒸餾水 分?jǐn)?shù)次洗滌離子交換樹(shù)脂 以保證交換出 的 H 全部被洗出 用 pH 試紙檢驗(yàn)流出液的 pH 值 流出液一并承接于錐形瓶中 4 滴定 用溴百里酚蘭作指示劑 用 0 1mol L 1NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的收集液 至溶液由黃色剛好變?yōu)樗{(lán)色即為滴定終點(diǎn) 準(zhǔn)確記錄 NaOH 溶液所消耗的體積 5 離子交換樹(shù)脂的再生 用 30ml 2 mol L 1HNO3溶液 以每分鐘 25 30 滴的流速流過(guò)離 子交換柱 然后用去離子水淋洗樹(shù)脂 直到流出液呈中性 數(shù)據(jù)處理 準(zhǔn)確濃度 耗用體積 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液 溶液溫度 溶解度 溶度積 PbCl2飽和溶液 思考題 1 離子交換過(guò)程中 為什么要控制液體的流速不宜過(guò)快 為什么要自始至終保持液面 高于交換樹(shù)脂層 2 若用 PbCl2飽和溶液的混濁液進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 溶液中固體 PbCl2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響 附注 PbCl2飽和溶液的制備 將 1 克分析純 PbCl2固體溶于約 70ml 去離子水 經(jīng)煮沸除去 CO2 中 攪拌 15 分鐘 再 放置約 15 分鐘 使之達(dá)到平衡 測(cè)量并記錄 PbCl2飽和溶液的溫度 然后用定量濾紙進(jìn)行 過(guò)濾 所用的漏斗 接受器必須是干燥的 馬慶苓 編 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 15 實(shí)驗(yàn)五 血和尿中某些化學(xué)成分的檢測(cè) 血液是流體性狀的結(jié)締組織 充滿于心血管系統(tǒng) 循環(huán)系統(tǒng) 中 流經(jīng)體內(nèi)任何器官 正常人的總血量約占體重的 5 7 左右 其中 70 80 的血量參與循環(huán) 其余的則貯 存在肝 脾等 人體血庫(kù) 內(nèi) 當(dāng)人體少量失血時(shí) 便會(huì)釋放出來(lái) 血液由 40 45 的血細(xì)胞和 55 60 的血漿組成 血細(xì)胞包括紅細(xì)胞 白細(xì)胞 血小 板 紅細(xì)胞由血紅蛋白組成 它的機(jī)能是運(yùn)送氧氣 并將代謝產(chǎn)生的二氧化碳送到肺部 白 細(xì)胞幫助人體抵御細(xì)菌 病毒和其他異物的侵襲 是保護(hù)人體健康的衛(wèi)士 血小板有凝血和 止血的作用 血漿相當(dāng)于結(jié)締組織的細(xì)胞間質(zhì) 約占血液容積的 55 其中 90 是水 其 余為血漿蛋白 白蛋白 球蛋白 纖維蛋白原 脂蛋白 脂滴 無(wú)機(jī)鹽 酶 激素 維生 素和各種代謝產(chǎn)物 血液流出血管后 溶解狀態(tài)的纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芙鉅顟B(tài)的纖維蛋白 于是凝固成血塊 血塊靜置后即析出淡黃色清明的液體 稱血清 在體內(nèi)血液保持一定的比 重 1 050 1 060 pH 值 7 3 7 4 滲透壓 313 mOsmol L 1 粘滯性和化學(xué)成分 以 維持各種組織和細(xì)胞生理活動(dòng)所需的適宜條件 尿液通過(guò)腎臟生成 它直接來(lái)源于血液 尿的生成主要經(jīng)過(guò) 3 個(gè)過(guò)程 1 腎小球的濾 過(guò)作用 血漿經(jīng)腎小球?yàn)V過(guò)形成原尿 原尿含有除血細(xì)胞和大分子蛋白質(zhì)外的幾乎所有血漿 成分 包括少量分子量較小的血漿蛋白 2 腎小管的重吸收作用 99 的水和少量葡萄糖 蛋白質(zhì) 鈉離子 氯離子 尿素等被重吸收到血液中 3 腎小管和集合管的分泌作用 尿 中有相當(dāng)一部分物質(zhì)是由腎小管和集合管上皮細(xì)胞將它們周?chē)?xì)血管血液中的一些成分 以及這些細(xì)胞本身產(chǎn)生的一些物質(zhì)分泌或排泄到管腔中 再經(jīng)乳小管 腎盂等器官進(jìn)入膀胱 形成終尿 人體排出的尿 其尿量和成分均與濾過(guò) 重吸收 分泌三個(gè)過(guò)程有密切的關(guān)系 正常人 24 小時(shí)排尿量平均為 1500ml 常呈淡黃色 比重為 1 015 1 025 pH 值為 5 0 7 0 滲透壓 為 600 1000mmol L 1 其中 95 97 為水 溶質(zhì)部分占 3 5 溶質(zhì)的一半為尿素 四分之一為氯化鈉 其余四分之一為各種無(wú)機(jī)物 Cl Na K NH4 PO43 HCO3 和 SO42 等 和有機(jī)物 尿酸 肌酸酐 氨基酸 馬尿酸 乳酸 結(jié)合葡萄糖醛酸 草酸 羥丁酸 含硫化合物等 另外 尿中雖有少量蛋白質(zhì)和糖 由于一般方法檢查不出來(lái) 所 以被看成是生理性的 如在尿中檢查出蛋白質(zhì)和糖則認(rèn)為是病理性的 通過(guò)對(duì)血液和尿液的分析 能得到有關(guān)人體健康的許多信息 例如 血紅蛋白減少多見(jiàn) 于急性 慢性再生障礙性貧血 缺鐵性貧血等 尿中出現(xiàn)白蛋白多見(jiàn)于腎臟機(jī)能失?；蚱鞴?受損 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解血液和尿液的化學(xué)成分以及血液檢驗(yàn)和尿液檢驗(yàn)的初步知識(shí) 目的要求 1 熟悉血和尿中某些無(wú)機(jī)離子和有機(jī)化合物的檢測(cè)方法 2 了解血液的顏色反應(yīng)和尿的病理檢驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)原理 一 血液檢測(cè) 1 全血試驗(yàn) 聯(lián)苯胺試驗(yàn) 血液檢驗(yàn)的極靈敏顏色試驗(yàn)是聯(lián)苯胺試驗(yàn) 本試驗(yàn)靈敏度極高 只需微量 試樣即可進(jìn)行 甚至干的血跡或尿中的痕量血都可以檢驗(yàn)出來(lái) 試驗(yàn)時(shí) 取少量試樣 依次 滴入冰醋酸 聯(lián)苯胺無(wú)水酒精飽和溶液和 3 的過(guò)氧化氫各一滴 如果檢材上有血跡存在 就會(huì)出現(xiàn)翠藍(lán)色反應(yīng) 反應(yīng)原理是 血紅蛋白中的鐵 具有過(guò)氧化物酶的作用 可分解過(guò)氧 化氫放出氧 使聯(lián)苯胺氧化呈綠色或藍(lán)色 溶血和皺縮 紅細(xì)胞周?chē)梢后w包圍 它可以失去水分進(jìn)入到周?chē)囊后w中 或從周?chē)?基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 16 液體中得到水分 以維持正常的滲透壓 如果血紅細(xì)胞吸取的水分過(guò)多 細(xì)胞就會(huì)破裂 它 的成分分散到周?chē)囊后w中 使液體變紅色 這就是血球溶解或溶血作用 紅細(xì)胞向周?chē)?體失去水分稱為皺縮 借助于顯微鏡可清楚的看到紅細(xì)胞的形態(tài)變化 2 血液中的無(wú)機(jī)鹽檢測(cè) 血液中的無(wú)機(jī)離子主要是 Na Cl HCO3 此外還有較少的 但非常重要的 K Ca2 Mg2 和 PO43 HCO3 與 H2CO3 CO2 H2O 對(duì)于維持血液內(nèi)的恒定的 pH 值起重要的作用 Cl 檢驗(yàn) 向血清中加入 HNO3和 AgNO3溶液 生成 AgCl 沉淀 該反應(yīng)靈敏 易于檢 出 PO43 檢驗(yàn) 向血清中加入 HNO3和 NH4 2MoO4溶液 微熱 觀察沉淀生成 反應(yīng)式為 12 NH4 2MoO4 Na2HPO4 23HNO3 NH4 3 PO4 12MoO3 6H2O 6H2O 2NaNO3 21NH4NO3 二 尿液的檢測(cè) 1 正常尿試驗(yàn) SO42 的檢驗(yàn) 在酸性環(huán)境下向尿樣中滴加 BaCl2溶液 生成 BaSO4沉淀 Cl 檢驗(yàn) 向尿樣中滴加 HNO3和 AgNO3溶液 生成 AgCl 沉淀 2 病態(tài)尿試驗(yàn) 酮體試驗(yàn) 亞硝基五氰合鐵 酸鈉 Na2 Fe NO CN 5 遇尿分解為 Na4Fe CN 6 NaNO2 Fe OH 3和 Fe CN 52 如果尿中存在可檢出量的酮體 丙酮 乙酰乙酸 在堿性環(huán)境下即 與試劑作用生成異硝基 HOON 或異硝基胺 NH2OON 后者與 Fe CN 52 生成紫紅色 化合物 尿蛋白檢驗(yàn) 磺基水楊酸是一種生物堿 在酸性條件下 磺基水楊酸的磺酸根離子與蛋 白質(zhì)氨基酸陽(yáng)離子結(jié)合 形成不溶性的蛋白鹽沉淀 沉淀生成的程度可反映蛋白質(zhì)的含量 尿葡萄糖檢驗(yàn) 葡萄糖或其他還原性糖的醛基在熱堿性溶液中 能將班氏試劑中的銅離 子還原為黃色的氫氧化亞銅 進(jìn)而形成紅色氧化亞銅沉淀 苯丙酮酸實(shí)驗(yàn) 尿中的苯丙酮酸在酸性條件下 與 FeCl3溶液作用生成藍(lán)綠色螯合物 磷酸鹽有干擾 應(yīng)事先加含 Mg2 的沉淀劑把它除去 儀器 藥品 試管 燒杯 瓷蒸發(fā)皿 玻璃片 玻璃棒 煤氣燈 或酒精燈 濾紙 pH 試紙 藍(lán)色 石 蕊 試 紙 聯(lián) 苯 胺 H2O2 30g L 1 NaCl 9g L 1 100g L 1 H2SO4 3mol L 1 Na2WO4 100g L 1 HNO3 6mol L 1 AgNO3 0 1mol L 1 NH4 2MoO4 100g L 1 HCl 6mol L 1 0 1mol L 1 BaCl2 0 1mol L 1 冰醋酸 亞硝基五氰合鐵 III 酸鈉 0 5g 磺 基水楊酸 200g L 1 無(wú)水碳酸鈉 10g 硫酸銨 10g FeCl3 100g L 1 班氏試劑 葡萄糖 2g L 1 5g L 1 20g L 1 正常尿樣 病態(tài)尿樣 糖尿病人尿樣 血液 實(shí)驗(yàn)步驟 一 血液檢測(cè) 1 全血試驗(yàn) 將 1 滴血在一張干凈的濾紙上展開(kāi) 晾干 留作以下實(shí)驗(yàn)使用 1 血液的顏色試驗(yàn) 在 1 支干凈的試管中 加入 10ml 蒸餾水和 1 滴血 充分振蕩 取 3 滴上面制得的稀釋血 加到蒸發(fā)皿中 加 3 滴聯(lián)苯胺試劑 聯(lián)苯胺是致癌物 切 勿接觸皮膚 用玻璃棒充分?jǐn)嚢?加 3 滴 30 g L 1 H2O2溶液 再用玻璃棒攪拌 觀察其顏 色 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 17 洗凈蒸發(fā)皿 用 3 滴蒸餾水代替 3 滴稀釋血 重復(fù)以上操作 對(duì)比它們的試驗(yàn)現(xiàn)象 2 溶血作用和皺縮 取 3 支干凈試管 在第一支試管中 10ml 蒸餾水 在第二支試管中加 10ml 9 g L 1NaCl 溶液 在第三支試管中加 10ml 100 g L 1NaCl溶液 在上述 3 支試管中各加入 3 滴血 充分振蕩 靜置約 5min 觀察 3 支試管的現(xiàn)象 并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 3 血漬的除去 用準(zhǔn)備好的帶血漬的濾紙 撕去血漬外四周的濾紙 將帶血漬部分放入 1 個(gè) 50ml 燒杯中 加 3ml 蒸餾水 用玻璃棒攪拌濾紙 為了充分洗出濾紙上的血 將水傾瀉至一干凈 的試管中 再用 3ml蒸餾水再洗滌 如上面操作 將洗滌的水與第一次的合并 向燒杯內(nèi)的濾紙上加 1ml 約 20 滴 30 g L 1 H2O2溶液 觀察現(xiàn)象 用玻璃棒攪拌濾 紙 使血漬與 H2O2成分接觸 滴加 3ml蒸餾水 傾瀉出水 觀察紙上的血漬是否除凈 在洗滌水中加幾滴聯(lián)苯胺試劑 觀察顏色的變化 2 血液中的無(wú)機(jī)鹽檢測(cè) 1 不含蛋白質(zhì)的血漿濾液 血清 的制備 在含有 2ml 血漿的試管中 加入 2ml 3mol L 1H2SO4 2ml 100g L 1Na2WO4溶液和 14ml 蒸餾水 振蕩 靜置 10min 生成沉淀 過(guò)濾出蛋白質(zhì)沉淀 濾液是什么顏色的 將其留作 檢驗(yàn)其中 Cl PO43 之用 2 檢驗(yàn)血清中的 Cl 取 1ml除去蛋白質(zhì)的血漿濾液 血清 加入 4 滴 6mol L 1HNO3和 10 滴 0 1 mol L 1AgNO3 溶液 觀察有無(wú)沉淀產(chǎn)生 3 檢驗(yàn)血清中的 PO43 在一干凈的試管中 取 1ml 血清 加 4 滴 6 mol L 1HNO3和 1ml NH4 2MoO4溶液 在 煤氣燈 或酒精燈 上小火微熱 但不要煮沸 觀察有無(wú)沉淀生成 4 血漿的緩沖作用 用 pH 試紙?jiān)囼?yàn)血漿的 pH 值 記錄下來(lái) 在一干凈的試管中加入 1ml 血漿 再加 1 滴 0 1mol L 1HCl 溶液 充分混合 用 pH 試紙測(cè)定其 pH 值 用 pH 試紙測(cè)定蒸餾水的 pH 值 在一干凈的試管中加 1ml 蒸餾水 再加 1 滴 0 1mol L 1HCl 溶液 充分混合 測(cè)定其 pH 值 它與血漿有何不同 血漿有無(wú)緩沖作用 二 尿液的檢測(cè) 1 正常尿試驗(yàn) 1 尿液 pH 值的測(cè)定 用 pH 試紙?jiān)囼?yàn)正常尿樣的 pH 值 尿呈堿性還是酸性 2 SO42 的檢驗(yàn) 在一干凈的試管中加 3ml尿樣 逐滴加入 6mol L 1HCl 溶液 直至石蕊試紙變紅 在通 風(fēng)櫥內(nèi)加熱至沸 冷卻后逐滴加入 0 1mol L 1BaCl2溶液 如果有沉淀生成說(shuō)明有 SO42 存在 記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 3 Cl 的檢驗(yàn) 在一干凈的試管中加 3ml 尿樣 逐滴加入 6mol L 1HNO3溶液 直至石蕊試紙變紅 逐 滴加入 0 1mol L 1AgNO3溶液 如果有沉淀生成說(shuō)明尿中有 Cl 存在 記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 18 2 病態(tài)尿試驗(yàn) 1 酮體試驗(yàn) 酮體粉的制備 將烘干的亞硝基五氰合鐵 III 酸鈉 0 5g 無(wú)水碳酸鈉 10g 硫酸銨 10g 混勻研磨 存于棕色磨口瓶?jī)?nèi)待用 把少許酮體粉置于玻片上 或試管中 滴加尿液于酮體粉上 至完全浸濕 5min 內(nèi)出現(xiàn)紫色者為陽(yáng)性 2 尿中血的檢驗(yàn) 在一干凈的瓷蒸發(fā)皿內(nèi) 加 2 滴病態(tài)尿和 3 滴聯(lián)苯胺試劑 再加 2 滴 30 g L 1H2O2溶液 用干凈的玻璃棒充分?jǐn)嚢?注意觀察有無(wú)沉淀或顏色出現(xiàn) 3 尿蛋白質(zhì)的檢驗(yàn) 取 2 支試管 各加清晰尿液 1ml 在第一支試管中滴加磺基水楊酸溶液 2 滴 輕輕混勻 另一支試管不加試劑作空白 對(duì)照 1mim 內(nèi)出現(xiàn)沉淀即為陽(yáng)性 用正常尿重復(fù)上述操作 4 尿葡萄糖檢驗(yàn) 在 6 支試管上各貼上 1 6 號(hào)標(biāo)簽 向試管內(nèi)各加約 3ml班氏試劑 在試管 1 中加 6 滴正常尿 試管 2 加 6 滴 2 g L 1葡萄糖溶液 試管 3 加 6 滴 5 g L 1 葡萄糖溶液 試管 4 加 6 滴 20 g L 1葡萄糖溶液 試管 5 加 6 滴糖尿病人的尿 試管 6 不加 任何物質(zhì) 將 6 個(gè)試管放在沸水浴中加熱 10min 觀察并記錄每支試管中的顏色 有無(wú)沉淀產(chǎn) 生 估計(jì)糖尿病人的尿液中糖的含量 5 苯丙酮酸試驗(yàn) 取幾滴特殊的病態(tài)尿潤(rùn)濕一片濾紙 在潤(rùn)濕處 滴加 1 2 滴 FeCl3溶液 觀察和記錄顏 色的變化 用正常尿重復(fù)上述操作 思考題 1 血漿是什么類型的緩沖溶液 2 如何用滲透壓解釋溶血作用和皺縮 3 尿蛋白檢測(cè)還有哪些方法 孔繁棟 編 基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 19 實(shí)驗(yàn)六 化學(xué)反應(yīng)速率和活化能 化學(xué)反應(yīng)速率 rate of chemical reaction 是衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行的快慢 即反應(yīng)體系 中各物質(zhì)的數(shù)量隨時(shí)間的變化率 用反應(yīng)進(jìn)度 的概念表示 其定義為 單位體積內(nèi)反 應(yīng)進(jìn)度隨時(shí)間的變化率 由此可確定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)一反應(yīng)速率 在實(shí)際應(yīng)用中 習(xí)慣于 用反應(yīng)物的消耗速率來(lái)表示反應(yīng)進(jìn)行的快慢 由于多數(shù)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨時(shí)間而改變 因此 就有平均速率和瞬時(shí)速率兩種表示方式 為什么反應(yīng)速率有快有慢呢 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的反應(yīng)機(jī)理 研究 形成了兩種較為成熟的速率理論 碰撞理論和過(guò)渡態(tài)理論 碰撞理論認(rèn)為反應(yīng)物分子 間的相互碰撞是反應(yīng)進(jìn)行的先決條件 反應(yīng)分子有效碰撞的頻率越高 反應(yīng)速率越快 過(guò)渡 態(tài)理論 又稱為活化絡(luò)合物理論 是在量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基礎(chǔ)上提出來(lái)的 它認(rèn)為反應(yīng) 物分子的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化 在相互靠近時(shí)就已開(kāi)始 不僅是在碰撞的一瞬間發(fā)生的變 化 從外部反應(yīng)條件看 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素主要有三個(gè) 濃度 溫度和催化劑 1 反應(yīng)物濃度與速率之間的關(guān)系 大量實(shí)驗(yàn)表明 在一定溫度下 增加反應(yīng)物的濃度 可以增大反應(yīng)速率 因?yàn)樵黾臃磻?yīng)物的濃度 單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多 從而增加了單位 時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子的有效碰撞的頻率 導(dǎo)致反應(yīng)速率加快 這一關(guān)系可通過(guò)反應(yīng)速率方程式 來(lái)表示 2 反應(yīng)溫度與速率之間的關(guān)系 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響特別顯著 一般來(lái)說(shuō) 大 多數(shù)化學(xué)反應(yīng)的速率都隨溫度的升高而加快 歸納許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果 如果反應(yīng)物濃度恒定 溫 度每升高 10K 反應(yīng)速率大約增加 2 3 倍 這是因?yàn)闇囟壬?不僅分子間碰撞頻率加大 更重要的是由于溫度升高 活化分子百分?jǐn)?shù)增大 使反應(yīng)速率大大的加快 1889 年阿侖尼烏斯 Arrhenius 指出了反應(yīng)速率常數(shù)和溫度之間的定量 見(jiàn)實(shí)驗(yàn)原理部 分 該關(guān)系式不僅說(shuō)明了反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系 它還說(shuō)明活化能對(duì)反應(yīng)速率的影響以及 活化能和溫度兩者與反應(yīng)速率的關(guān)系 3 催化劑與反應(yīng)速率的關(guān)系 催化劑之所以能增加反應(yīng)速率 是因?yàn)榇呋瘎┠芨淖兎?應(yīng)歷程 降低了反應(yīng)的活化能 研究化學(xué)反應(yīng)速率的科學(xué)稱為化學(xué)動(dòng)力學(xué) chemical kinetics 它不僅是化學(xué)的研究?jī)?nèi) 容 而且在臨床醫(yī)學(xué) 藥學(xué)領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用 目的要求 1 了解濃度 溫度 催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響 2 學(xué)習(xí)測(cè)