香煙中部分有害物質(zhì)的分離和測(cè)定

1、.珍重生命 遠(yuǎn)離香煙 香煙中部分有害物質(zhì)的分離和鑒定摘要與引言吸煙有害健康，或許許多人都知道這個(gè)道理，但是香煙對(duì)人體的危害到底有多大？香煙煙霧中到底有多少有害物質(zhì)？吸煙是不是僅僅危害到吸煙者個(gè)人的健康？對(duì)于這些問題，我們相信很多人都是一知半解。而面對(duì)青少年吸煙者數(shù)量的逐年增加，由此引發(fā)的腫瘤、喉癌、支氣管炎、肺氣腫、高血壓等疾病比例有增無減。有的研究報(bào)告指出，一支香煙可以縮短人的生命5.25分鐘。長(zhǎng)年吸煙者死亡率比不吸煙者的死亡率要高出3倍，吸煙的人要提前9年離開這個(gè)世界。而這些對(duì)于正處于生長(zhǎng)階段的青少年來說，由此產(chǎn)生的危害更加嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，許多青年學(xué)生早早染上煙癮，有的是對(duì)于香煙的一種好奇，

2、有的是認(rèn)為抽香煙很瀟灑、挺時(shí)髦，更多的是因?yàn)閷?duì)香煙危害人體的知識(shí)了解太少，所以我小組成員確立了這個(gè)既貼近生活，又貼近社會(huì)，很具有實(shí)際意義的課題。采用科學(xué)的方法對(duì)香煙煙霧中各有害物質(zhì)分離鑒定，從而了解到香煙的危害，以此勸誡那些已經(jīng)吸煙或尚未吸煙的人，請(qǐng)珍重生命，遠(yuǎn)離香煙。關(guān)鍵詞：尼古丁、一氧化碳、二氧化碳、鑒定、含量測(cè)定。一、實(shí)驗(yàn)部分1實(shí)驗(yàn)原理：將點(diǎn)燃的香煙產(chǎn)生的煙霧依次通過蒸餾水、乙醇、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液和動(dòng)物血液中，然后分別鑒定煙霧中的尼古丁、聯(lián)苯胺、二氧化碳、一氧化碳，并對(duì)其中的尼古丁、二氧化碳、一氧化碳進(jìn)行定量分析。一氧化碳與鮮血中的血紅蛋白結(jié)合，血液由鮮紅變成暗紅、表明血液中

3、毒。其次通過一氧化碳與紅熱的氧化銅反應(yīng)，生成二氧化碳，最后通過澄清石灰水吸收二氧化碳產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象來對(duì)二氧化碳、一氧化碳含量進(jìn)行測(cè)定。尼古丁，又名煙堿，遇氯化汞溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。醛類可通過銀鏡反應(yīng)鑒別。2實(shí)驗(yàn)用品：儀器和材料：具支試管，一個(gè)漏斗及濾紙，燒杯，酸式滴定管，50ml移液管，錐形瓶，洗氣瓶（9個(gè)），大號(hào)廣口瓶，膠頭滴管，酒精燈，鐵架臺(tái)，鐵圈。彈簧夾（2個(gè)），橡皮塞（若干），橡皮管（若干），玻璃棒，香煙嘴1只。藥品：0.1mol/L氯化汞溶液、飽和氫氧化鈉溶液、乙醇、酸性高錳酸鉀溶液、飽和碳酸鈉溶液、澄清石灰水、標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液、酚酞、甲基橙、濃硫酸、氧化銅粉末、去離子水、飽和亞鐵氰化納溶

4、液、銀氨溶液（氨水、硝酸銀）3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟定性實(shí)驗(yàn)（1）按照下圖連接儀器、并檢驗(yàn)裝置的氣密性。 （2）按上圖所示，加入試劑(F瓶中先加動(dòng)物鮮血)（3）點(diǎn)燃酒精燈，同時(shí)點(diǎn)燃香煙，并打開a夾和b夾。貯氣瓶中的水由于虹吸原理作用而流出，貯氣瓶中產(chǎn)生副壓從而吸入煙氣，本實(shí)驗(yàn)以此模仿人為吸煙。通過a夾和b夾調(diào)節(jié)水流和洗氣瓶中氣泡速度，使香煙燃燒速度適中（每支香煙大約能燃燒十分鐘）。當(dāng)香煙燃燒完后，再換上一支點(diǎn)燃的香煙，一直連續(xù)替換5支后停止燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(4)更換各試劑瓶中的試劑，并按上圖連接儀器，用過濾嘴香煙代替普通香煙，做同樣的實(shí)驗(yàn)。4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(1)當(dāng)煙氣通C瓶中的澄清石灰水時(shí)，石灰

5、水逐漸變渾濁，證明煙氣中有二氧化碳?xì)怏w。(2)當(dāng)煙氣通過E瓶時(shí)，瓶中高錳酸鉀的紫色逐漸褪去。這是因?yàn)闊煔庵泻写罅康膹?qiáng)還原性氣體，如氯氣、N亞硝胺、醇醛、丙烯醛等。(3)A瓶中的水由無色變成黃色，這是含有焦油、煙塵之故。取A中溶液,振蕩試管,然后滴加飽和亞鐵氰化鈉,溶液出現(xiàn)渾濁,說明煙霧中含聯(lián)苯胺。煙氣通過F瓶后，血液由鮮紅變成暗紅色，直到紅褐色，這表明血液已經(jīng)中毒，煙氣中含有一氧化碳。 (4)尼古丁檢驗(yàn)：當(dāng)點(diǎn)完第3支煙后，酒精的顏色變成了黃色，當(dāng)點(diǎn)完第6支后，溶液變?yōu)楹稚Ｈ〈撕稚芤?ml于一試管中，滴入數(shù)滴氯化汞溶液，立即產(chǎn)生白色沉淀，說明有尼古丁存在。(5)醛類的檢驗(yàn)：當(dāng)點(diǎn)完第2支香煙

6、后，具支試管中蒸餾水漸漸變成黃色。水變黃后，取A瓶中的水溶液5ml于一試管中，加入2ml新配制的銀氨溶液。放入水浴中微熱，可有銀鏡反應(yīng)，證明有醛類。定量實(shí)驗(yàn)（1）尼古丁的定量測(cè)定當(dāng)點(diǎn)完第7支香煙時(shí)，B瓶中酒精顏色變?yōu)楹稚?。測(cè)定B中酒精總體積Va取此褐色酒精溶液10ml于一試管中，滴入0.1mol/L的氯化汞溶液，滴至沉淀恰好完全生成，記錄所用的氯化汞溶液體積Vml，重復(fù)上述操作三次。（2）二氧化碳的定量測(cè)定。將實(shí)驗(yàn)裝置中的瓶處改為兩個(gè)洗氣瓶1，C2，分別用移液管移入50ml澄清石灰水。當(dāng)點(diǎn)完第一支香煙后，在渾濁的石灰水中含有氫氧化鈣，碳酸鈣等物質(zhì)，將C1，C2中溶液過濾。在濾液中滴入23滴的酚

7、酞指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定至溶液略帶微紅色。此時(shí)反應(yīng)如下：記下標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液所用體積V1，然后向溶液中加入兩滴甲基橙指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定溶液由黃色變?yōu)槌壬?。此時(shí)反應(yīng)：記下第2次鹽酸溶液所用的體積V2。濾液中鈣離子的物質(zhì)的量：濾渣中碳酸鈣的物質(zhì)的量：濾液中碳酸鈣的物質(zhì)的量：（3）一氧化碳的定量測(cè)定將實(shí)驗(yàn)裝置中，H瓶處改為兩個(gè)洗氣瓶H1，H2，分別移入50ml澄清石灰水中。當(dāng)點(diǎn)完第2支香煙后，將H1，H2中溶液過濾，然后按二氧化碳定量測(cè)定方法進(jìn)行檢驗(yàn)，記下V1，V2。一支香煙中一氧化碳的物質(zhì)的量：用濾嘴香煙代替普通香煙，做同樣的實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及討論：記錄標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液的濃度C（HCL）

8、及所用體積V（ml）的平均值，據(jù)此求每50ml澄清石灰水中鈣離子的物質(zhì)的量次數(shù)C(HCL)(mol/L)V(HCL)(mol/L)(mmol)一0.121.601.08二0.124.001.20三0.123.201.16平均0.122.931.15(1)為了確保本實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性，我小組成員通過各種渠道查閱了大量資料，了解到了一支香煙（約重1.02g）燃燒產(chǎn)物中一氧化碳和二氧化碳的含量（如下表），與本實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)基本相符合：普通香煙過濾嘴香煙一氧化碳的質(zhì)量(mg)810.51114二氧化碳的質(zhì)量(mg)38465154(2)實(shí)驗(yàn)證明:在定性檢驗(yàn)中,普通香煙和過濾嘴香煙,其煙霧所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)

9、象并無明顯區(qū)別,說明過濾嘴僅能濾掉微粒,而濾不掉有害氣體; 在定量測(cè)試中,過濾嘴香煙中一氧化碳含量比普通香煙要高,因?yàn)檫^濾嘴會(huì)造成缺氧性燃燒.（3）尼古丁，又稱煙堿，它是煙草中的特征性物質(zhì)，分子式為，尼古丁成人致死量為5070mg，粒相物質(zhì)中有1%2%的尼古丁，抽一支香煙產(chǎn)生0.53.5mg的尼古丁,吸收量為0.052.5mg,它是使吸煙容易上癮的主要原因。三、結(jié)論一支無過濾嘴香煙燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧約為500mg。其中氣相物質(zhì)占90%，固相粒狀物質(zhì)占10%，氣相物質(zhì)中有70%的氧和氮，還有二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、氨及其他一些揮發(fā)性物質(zhì)，其中不少是致癌、促癌、纖毛毒物質(zhì)。固相粒狀物

10、質(zhì)中主要是焦油和尼古丁。還有農(nóng)藥污染物、微量元素等，也有苯并芘等致癌物質(zhì)。煙堿，即尼古丁，它是香煙煙霧中極活躍的物質(zhì)，而且作用迅速。尼古丁從吸入到傳至大腦只要710S，比靜脈注射麻醉劑藥品要快2倍。人為什么吸煙能上癮？那是因?yàn)槟峁哦∧艽碳と说闹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)，使人興奮，但它在人體內(nèi)是不能長(zhǎng)期貯存的。吸煙兩小時(shí)后，絕大多數(shù)的尼古丁通過呼吸和汗腺被排出體外，所以，它在血液中停留的時(shí)間不是很長(zhǎng)。對(duì)于長(zhǎng)期吸煙的人來說，身體會(huì)習(xí)慣于血液中存在一定濃度的尼古丁。當(dāng)尼古丁濃度下降時(shí)，為了維持血液中尼古丁含量的相對(duì)穩(wěn)定，于是吸煙者就得再吸一支，血液中的尼古丁就會(huì)得到補(bǔ)充，達(dá)到了某種平衡。這就是吸煙使人上癮的原因。

11、一氧化碳，它是煙草不完全燃燒的產(chǎn)物，約占香煙的4%，一氧化碳進(jìn)入人體后與血液中的血紅蛋白迅速結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白（一氧化碳對(duì)血紅蛋白結(jié)合能力要比氧氣對(duì)血紅蛋白的結(jié)合能力要高出200倍左右）。這樣，就削弱了血紅蛋白也氧氣的結(jié)合，使血液攜帶氧氣的能力相對(duì)降低。研究表明,吸煙不僅危害吸煙者本人,而且更加危害間接吸煙者,在吸煙者吐出的煙霧中,焦油和尼古丁含量為抽煙者吸入的兩倍,苯并芘致癌物為兩倍,一氧化碳為4倍,亞硝胺為50倍。如果兒童長(zhǎng)期被動(dòng)吸煙，患呼吸道疾病的機(jī)會(huì)將增多，身高及智力也會(huì)受到影響。香煙中部分有害物質(zhì)的分離與鑒定參賽體驗(yàn)及感想?yún)①愋〗M人員：樊學(xué)峰 商業(yè)盛 張 永 蔣 磊 萌芽杯科技創(chuàng)

12、新大賽為大學(xué)生提供了培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的契機(jī) ，并為朝氣蓬勃的大學(xué)生提供了展示自我的舞臺(tái)。 05年歲末，剛剛踏入大學(xué)校園不久的我們懷著極大的興趣和滿腔的熱情積極參與了這次創(chuàng)新大賽。接到這次大賽的消息，由于共同的興趣與參賽意愿，我們四人凝聚在了一起，我們希望以此次大賽為機(jī)遇，激發(fā)靈感，昂揚(yáng)斗志，博學(xué)創(chuàng)新，真真正正、腳踏實(shí)地開展一次科技創(chuàng)新研究活動(dòng)。于是，我們四人懷著共同的心愿一起埋下了這粒科學(xué)的種子，并期望用我們自己的汗水培育它，使它能萌發(fā)出嫩綠的新芽。 但是，重重的困難又?jǐn)[在我們面前。研究什么？如何研究？這是我們首先要解決的問題，面對(duì)眾對(duì)的課題，我們希望自己的研究既貼近生活又具有實(shí)

13、用價(jià)值。于是，我們決定從生活中尋找題材。經(jīng)過大量的查閱和討論，我們最終決定將研究課題確定為“香煙中部分有害物質(zhì)的分離與鑒定” 確立了課題之后，更高的興趣和更強(qiáng)大的動(dòng)力使我們熱心投身于研究實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作當(dāng)中，樊學(xué)峰負(fù)責(zé)信息的查閱、搜集和整理；商業(yè)盛負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)器材的借用及數(shù)據(jù)記錄；張永負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容的整理與填寫；我則負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)原材料的搜集與準(zhǔn)備。四人各盡其職，各顯其能；相互配合，積極合作，使準(zhǔn)備工作有條不紊的展開著。雖然工作中會(huì)遇見這樣那樣的困難，但是這些困難均在大家的共同努力下被一一克服了。 隨著時(shí)間的推移，準(zhǔn)備工作都已完成，萬事俱備，只欠東風(fēng)之時(shí)，我們四人都感到十分欣慰。做實(shí)驗(yàn)的日子終于如期而至

14、，我們都抑制不住內(nèi)心的喜悅與激動(dòng)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后個(gè)個(gè)都摩拳擦掌，躍躍欲試，但一切實(shí)驗(yàn)流程均在計(jì)劃中進(jìn)行。安裝儀器，檢驗(yàn)藥品，檢查氣密，啟動(dòng)裝置，觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，拆洗儀器，一切的一切都井井有條地進(jìn)行著。忙而不亂，配合默契。我們一步一步地按照預(yù)先的計(jì)劃，順利地將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行下去，直到最后一刻。實(shí)驗(yàn)后，我們四人又聚在一起進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)象討論、報(bào)告填寫、方案擬定等等工作。通過參加這次創(chuàng)新大賽，我們小組成員都獲益匪淺，現(xiàn)將過程中所獲的感受分列如下：1要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度 科學(xué)的殿堂是莊嚴(yán)肅穆的。作為一名學(xué)者，一定要保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，潛心鉆研自己的課題。只有擁有了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，才能做好科學(xué)研究。2要保持團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神 獨(dú)木不成林；讀學(xué)而無友，則孤陋而寡聞。在這次大賽的參與中，同過大家的交流與合作，我收獲了很多信息，掌握了很多知識(shí)。并在交往中與大家建立了深厚的友誼。四個(gè)人一起，相互幫助，共同協(xié)作，積極溝通，分工明確，使得實(shí)驗(yàn)順利愉快地完成。3要有克服困難的勇氣和決心 參賽過程中我們遇到了很多困難，比如實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的借用、原材料的搜集、信息的搜集、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)問題等等。但是我們懷著必