紫甘蓝色素在酸碱滴定中的应用分析

发布于:2021-06-20 13:42:04

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 紫甘蓝色素在酸碱滴定中的应用分析 作者:龚丽芬 来源:《教师·中》2013 年第 10 期 一、实验方法 1 实验前准备 (1)准备试剂。主要试剂类型有 HCl 标准溶液(01081mol·L-1)、含有烯、醇的废酸 液、医用级别的乙醇(在使用时需要将其稀释,从 95%稀释到 70%)、NaOH 标准溶液 (00956mol·L-1)、分析纯。 (2)准备仪器。旋转蒸发器(型号为 R501B)、pH 值计(型号为 PHS-2F)、超声波清 洗槽(型号为 KQ520B)、紫外线可见光光度计(型号为 Lambda25)。 (3)准备材料。需要准备的材料为紫甘蓝,要求新鲜干净。本实验使用的紫甘蓝主要是 在超市购买。 2 实验过程 (1)提取紫甘蓝色素并检测其颜色变化。具体内容为:①提取色素。提取紫甘蓝色素需 要使用到的设备有:圆底烧瓶、超声波清洗槽、过滤器和打孔吸附树脂分离器。具体过程为: 首先将购买回来的新鲜的紫甘蓝色素洗干净并剁碎,然后将剁好的紫甘蓝放到圆底烧瓶内,在 瓶内加入 70%的酒精。将加入酒精的紫甘蓝放入超声波清洗槽内进行提取,提取 15h。提取完 成后进行过滤和压缩,并使用打孔吸附树脂对其进行分离。最后将分离得出的紫色素进行冰冻 干燥,形成所需的紫色粉末。②检测颜色变化。具体是检测紫甘蓝色素在不同 pH 值溶液中的 颜色变化情况。检测需要使用到的溶液和仪器有蒸馏水、NaOH 和 HCl 溶液及 pH 计。具体检 测步骤为:使用蒸馏水稀释紫色粉末,形成溶液后取出 50mL 溶液,在这 50mL 中加入 01081mol·L-1HCl 溶液调节溶液,使用 pH 计详细记录整个过程中的颜色变化情况。 (2)进行酸碱滴定。该环节具体包括三个内容:①准备指示剂和标准滴定溶液。指示剂 使用的是紫甘蓝色素和酚酞,指示时以紫甘蓝色素变成蓝色为准。选择的标准溶液有两种,即 01081 mol·L-1HCl 和 00956 mol·L-1NaOH 两种标准溶液。②废硫酸硫酸浓度测定。该测定分两 种情况进行,第一种是废酸液总量为 100mL,具体做法是:将 100mL 的废酸液稀释十倍,变 成 1000mL,然后使用 00956 mol·L-1NaOH 标准液对这 1000mL 废酸液进行滴定,同时测定废 酸液的硫酸浓度,指示剂为紫甘蓝色素和酚酞两种药液。第二种是废酸液总量为 1000mL,分 为五份,每份 200mL。这五份溶液中加入 01081 mol·L-1HCl 标准溶液,第一份加入 10mL,第 二份加入 20mL,以此类推,第三、第四、第五份分别加入 30mL、40mL、50mL。然后使用 00956mol·L-1NaOH 标准溶液对五份溶液进行滴定,指示剂同样为紫甘蓝色素和酚酞。③检测 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 金属阳离子是否对滴定实验产生不良影响。具体分两种情况:第一种是检测金属阳离子对标准 溶液的影响。做法是将 50 mL、01mol·L-1 金属阳离子溶液放入 200mL 的 HCl 标准溶液当中, 使用紫甘蓝色素作为指示剂,分析在滴定管中标准溶液的变化情况。第二种情况为检测金属阳 离子对紫甘蓝色素的影响。具体做法是使用稀释成 100mL 的 50 mL、01mol·L-1 金属阳离子溶 液加入到 10mL5%紫甘蓝色素当中,使用紫外线可见光光度计对溶液的吸收光谱情况进行全程 检测。 二、实验结果 1 提取和颜色变化结果 (1)提取结果。本实验使用提出紫甘蓝的提取剂为 70%的乙醇,提取方式为超声提取, 提取的时间为 15h,提取的次数总共有 3 次,提取剂的总量由甘蓝碎片的大小决定,一般是以 刚好能够侵没整个碎片为好。 (2)颜色变化结果。由于紫甘蓝色素为生物碱类物质,因此在不同 pH 值下其颜色会发 生较为明显的变化。通过颜色变化测试结果显示,紫甘蓝色素在不同 pH 值下有如下规律:随 着 pH 值的不断增加,颜色变化依次为红、紫、蓝、绿;pH 值在 724 位置时,颜色突然间由紫 向蓝转变,这个点为紫甘蓝色素作为酸碱指示剂的前提条件。 2 酸碱滴定结果 (1)酚酞指示剂的颜色及滴定颜色变化结果。将酚酞作为指示剂进行酸碱定酸,其 pH 值的测定结果显示,当 pH 值等于 8 时,那么酚酞的颜色会发生突变,由原来的无颜色变成粉 红色。这个结果显示,pH 值等于 8 是酚酞成为酸碱滴定指示剂的前提条件。 (2)废硫酸硫酸浓度测定结果。测定结果显示,紫甘蓝色素和酚酞作为指示剂加入 HCl 标准溶液进行硫酸浓度回收时,这两者的回收率分别为 9906%〖FGS〗~〖FGN〗10108%和 9984%〖FGS〗~〖FGN〗10248%。两者数据差距非常小,可以说基本一致。这个结果也确定 了紫甘蓝色素和酚酞均能够作为酸碱滴定的指示剂,且紫甘蓝色素指示剂测定结果准确度更 高。 (3)金属阳离子对紫甘蓝色素的影响检测结果。金属阳离子的检测结果显示,当在标准 溶液中加入 Ca2+、K+、Mg2+等碱金属离子时,溶液体积发生改变,也就是说这些离子不会 对紫甘蓝色素产生不良影响。当在标注溶液中放入 Fe3+、Zn2+、Cu2+等过渡金属离子后,溶 液体积增大,也就是说这些过渡离子能够对紫甘蓝色素产生较大影响。

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