纤维素的水解实验报告

纤维素的水解

王丹

（2010级化学2班1223实验组）

一、实验目的

掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法。

二、实验原理

1.纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下，发生水解，最终生成葡萄糖： nC

6H 12O 6(C 6H 10O 5)n +nH 2O

2.葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu 2O 沉淀；能和银氨溶液发生银镜反应。

C 6H 12O 6 + 2Cu(OH)2 CH 3OH(CHOH)4COOH + Cu 2O + 2H 2O

C 6H 12O 6 + 2Ag(NH 3)2OH

CH 3(CHOH)4COONH 4 + 2Ag↓+ 3NH 3 + H 2O 三、仪器与试剂

烧杯（50 mL ，250 mL ）、石棉网、三脚架、试管、试管夹、酒精灯、玻璃棒、滤纸（或脱脂棉）、胶头滴管、pH 试纸。

浓硫酸、氢氧化钠固体、5%NaOH 溶液、无水碳酸钠、2%AgNO 3溶液、5%CuSO 4溶液、2%氨水、H 2O 。

四、实验操作与现象

1.纤维素水解

⑴ 按浓硫酸与水7:3（体积比）的比例配置H 2SO 4溶液20 mL 于50 mL 烧杯中；

⑵ 取一片滤纸（4 cm×4 cm ）撕碎，向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌，使其变成无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴加热直到熔冶显棕色为止（水温60℃~70℃）；

⑶ 取出小烧杯，冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20 mL 蒸馏水的烧杯中，用胶头滴管取溶液1 mL 注入一大试管中，用固体NaOH 中和溶液，直至溶液变为黄色，再加Na 2CO 3调节溶液的pH 至9。

2.银镜反应

洗干净试管，配置银氨溶液，将⑶中溶液取2~3 m L 滴加到盛有银氨溶液的试管中，水浴加热。

现象：加热一段时间后，先出现黑色物质，随后出现一层银镜。

C 6H 12O 6 + 2Ag(NH 3)2OH CH 3(CHOH)4COONH 4 + 2Ag↓+ 3NH 3 + H 2O

3.与新制Cu(OH)2反应

配置好Cu(OH)2后，使溶液的pH ＞11，取⑶中溶液 2~3 mL 于新制的Cu(OH)2试管中，酒精灯上加热。

现象：随着不断加热，蓝色悬浊液逐渐由黄变红。

C 6H 12O 6 + 2Cu(OH)2 CH 3OH(CHOH)4COOH + Cu 2O + 2H 2O

五、实验注意事项

1.该实验用到浓硫酸应小心，要带防护手套，以免洒出腐蚀皮肤；浓硫酸与水混合时，应将浓硫酸慢慢倾入水中，并不断搅拌；

2.溶解滤纸时，应等到硫酸溶液混合均匀并冷却下来，否则会发生碳化；

3.用作银镜反应的试管，先用沸腾的碱液洗去油污，其次用沸腾的酸液洗去无机盐，最后用蒸馏水冲洗干净；

4.银氨溶液的配制：先加入 1 mL2%AgNO3溶液，边摇动试管边逐滴加入2%氨水至最初产生的白色沉淀恰好消失为止；

AgNO3 + NH3·H2O AgOH↓+ NH4NO3

AgOH + 2 NH3·H2O Ag(NH3)2OH + 2H2O

5.新制Cu(OH)2：先加入5%NaOH溶液2 mL，再滴入少量5%CuSO4溶液，震荡后有蓝色悬浊物（NaOH过量，保证pH﹥11）。

6.还原Cu(OH)2在酒精灯上加热时，以免试管内液体冲出试管，在液体的倾斜面处加热较为安全。

六、相关文献与重点文献综述

查阅众多文献后，目前基本采用高中教材上的实验原理，只是在实验的条件上有些改进，用于化工生产以获得高产。对于中学生，只要求能认识到纤维素的水解产物是葡萄糖即可，以下介绍的实验条件的改进只是针对能获得高效实验结果而言。

1.微波加热

与普通水浴加热相比，微波加热具有快速、高效、均匀、灵敏、清洁，操作简便等特点，在同一实验条件下，两种加热方式下的水解产物随时间的变化相同，都是随时间首先较快增加，到达某一时间点后逐渐趋于平稳或开始下降，而微波条件下水解可以在较短时间和较低的能耗下获得较高的还原糖收率。

2.盐酸替代硫酸

盐酸作为催化剂反应，要求浓度达到20%，与硫酸相比，副反应减少，而且可以通过蒸馏法回收废酸。

3．以Lewis酸替代无机质子酸

对于化工生产来说，由于路易斯酸为催化剂时反映的pH为5.0~6.0，明显高于质子酸的2.0~3.0，有利于后续葡萄糖发酵制乙醇，所以被采用。

七、参考文献

[1] 朱萍，汤颖，薛青松，李剑锋，路勇.微博辅助的金属氯化物Lewis酸催化纤维素

水解[J].燃料化学学报，2009，37（2）：244-247.

[2] 刘龙飞，邱竹，徐玉梅.微波辐射下盐酸催化纤维素水解研究[J].化工技术与开发，

2009,38（3）：13-16.

蔗糖水解反应实验报告

浙江万里学院生物与环境学院 化学工程实验技术实验报告实验名称：蔗糖水解反应速率常数的测定

实验预习(30分) (1) 实验目的 1 ?根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应率度常数 2?了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。 (2) 实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为： C 12H2Q 1 + H 2O a C 6H12C 6 +C6H2Q 葡萄糖 果糖 为使水解反应加速，反应常常以 HO 为催化剂，故在酸性介质中进行。水解 反应中，水是大量的，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度 相比可认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： de kc dt (1) (2) 当c 2c 0时，t 可用切2平表示，即为反应的半衰期 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数 k ，而与起始浓度无关，这是 一级反应的一个特点。 蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如以一束偏振光通过溶液， 则可观察到偏振面的转移。蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振 面将由右边旋向左边。偏振面的转移角度称之为旋光度，以 表示。因此可利用 体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含 旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。 为了比较各种物质的旋光能力。引入比旋光度 [] 这一概念，并以下式表 示: 蔗糖 式中：c 0为反应开始时蔗糖的浓度; c 为时间t 时蔗糖的浓度

[D ]=r^ (3) 式中：t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长； 为旋光度；I 为液层厚度 （常以10cm 为单位）； （3）式可写成： c 为浓度（常用100 mL 溶液中溶有m 克物质来表示）, t a [a] D l m 100 （ 4） 或 a [a]D l c 由（5）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度 即 a K 'c 式中：K '是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反 应时的温度等有关的常数。 20 0 蔗糖是右旋性物质（比旋光度[a] D 66.6 ），产物中葡萄糖也是右旋性物 20 0 20 0 质（比旋光度[a] D 52.5 ），果糖是左旋性物质（比旋光度 [a]D 91 .9） 因此当水解反应进行时， 右旋角不断减小，当反应终了时体系将经过零变成左旋。 因为上述蔗糖水解反应中，反应物与生成物都具有旋光性。旋光度与浓度成 正比，且溶液的旋光度为各组成旋光度之和（加和性）。若反应时间为 0、t 、 时溶液的旋光度为 a 0 、a t 、a 则由（6）式即可导出： C o K （a ° a ） （7） c K （a t a ） （ 8） 将（7）、（ 7）式代入（2）式中可得： 将上式改写成: 由（10）式可以看出，如以 lg （a 。a ）对t 作图可得一直线，由直线 的斜率即可求得反应速度常数 k 。 本实验就是用旋光仪测定 a t 、a 值，通过作图由截距可得到 a 。。 （5） a 与反应物浓度成正 比, 2.303 a 0 a lg - a t a (9) lg(a ° k 2.303 t lg(a ° a ) (10)

蔗糖水解反应 实验报告

一、实验预习（30分） 1．实验装置预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 2．实验仿真预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 3．预习报告（10分） 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 （1）实验目的 1．测定蔗糖水解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，幷掌握其正确的操作技术。 （2）实验原理 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为 C12H22O11 + H2O === C6H12O6 + C6H12O6 为使水解反应加速，反应常常以Ｈ+为催化剂，故在酸性介质中进行。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达到终点时，虽有部分水分子参加反应，但可认为其没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为： －dt/dc=KC 积分后： ln(C0/C)=Kt 或㏑C=－k t+㏑C。式中，C。为反应开始时蔗糖的浓度；C为时间t时

的蔗糖浓度，K为水解反应的速率常数。 从上式中可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以㏑Ct对t作图，可得一条直线，由直线斜率即可求出反应速率常数K。然而反应是不断进行的，要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困难。但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性，且他们的旋光性不同，可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。 旋光度与浓度呈正比，且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和（加和性）。若以α0，αt，α∞分别为时间0，t，∞时溶液的旋光度，则可导出：C0∝（α0－α∞），Ct∝（αt－α∞） 所以可以得出： ㏑（α0－α∞）/（αt－α∞）＝k t 即：㏑（αt－α∞）＝－k t﹢㏑（α0－α∞） 上式中㏑（αt－α∞）对t作图，从所得直线的斜率即可求得反应速度常数K。 一级反应的半衰期则用下式求取： 2/1t=㏑2/k＝0.693/k （3）简述实验所需测定参数及其测定方法： 1、温度设定与准备 （1）将旋光仪电源开启预热10min。 （2）将超级恒温槽的温度调节到25℃。 2、溶液配制与恒温 称取10g蔗糖于烧杯中，加蒸馏水溶解，移至50mL容量瓶定容至刻度，

蔗糖水解反应实验报告

蔗糖水解反应实验报告 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 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应为： C12H22O11 + H2OC6H12O6 + C6H12O6 (蔗糖) (葡萄糖) (果糖) 它属于二级反应，在纯水中此反应的速率极慢，通常需要在H+离子催化作用下进行。由于反应时水大量存在，尽管有部分水分子参与反应，仍可近似地认为整个反应过程中水的浓度是恒定的，而且H+是催化剂,其浓度也保持不变。因此蔗糖转化反应可看作为一级反应。 一级反应的速率方程可由下式表示： — 式中c为时间t时的反应物浓度，k为反应速率常数。 积分可得： Inc=－kt + Inc0 c0为反应开始时反应物浓度。 一级反应的半衰期为： t1/2= 从上式中我们不难看出，在不同时间测定反应物的相应浓度，是可以求出反应速率常数k的。然而反应是在不断进行的，要快速分析出反应物的浓度是困难的。但是，蔗糖及其转化产物，都具有旋光性，而且它们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应进程中旋光度的变化来度量反应进程。 测量物质旋光度所用的仪器称为旋光仪。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力，溶剂性质，溶液浓度，样品管长度及温度等均有关系。当其它条件均固定时，旋光度α与反应物浓度c呈线性关系，即 α=Kc 式中比例常数K与物质旋光能力，溶剂性质，样品管长度，温度等有关。

物质的旋光能力用比旋光度来度量，比旋光度用下式表示： 式中“20”表示实验时温度为20℃，D是指用纳灯光源D线的波长（即589毫微米），α为测得的旋光度，l为样品管长度（dm），c A为浓度（g/100mL）。 作为反应物的蔗糖是右旋性物质，其比旋光度=66.6°；生成物中葡萄糖也是右旋性物质，其比旋光度=52.5°，但果糖是左旋性物质，其比旋光度=－91.9°。由于生成物中果糖的左旋性比葡萄糖右旋性大，所以生成物呈左旋性质。因此随着反应的进行，体系的右旋角不断减小，反应至某一瞬间，体系的旋光度可恰好等于零，而后就变成左旋，直至蔗糖完全转化，这时左旋角达到最大值α∞。 设最初系统的旋光度为 α0=K反c A,0（t=0，蔗糖尚未水 解）（1） 最终系统的旋光度为 α∞=K生c A,0（t=∞，蔗糖已完全水 解）（2） 当时间为t时，蔗糖浓度为c A，此时旋光度为αt αt= K反c A+ K生(c A,0－c A) (3） 联立（1）、（2）、(3)式可得： c A,0==K′（α0－α∞） (4) c A== K′（αt－α∞） (5) 将（4）、（5）两式代入速率方程即得： ln(αt－α∞)=－kt+ln（α0－α∞）我们以In(αt－α∞)对t作图可得一直线，从直线的斜率可求得反应速率常数k，进一步也可求算出t1/2。 三、仪器与试剂 1、仪器：旋光仪、秒表、恒温水浴一套、移液管（50ml）、磨口锥形瓶（100ml）、烧杯（100ml）、台秤、洗耳球。 2、药品：蔗糖（AR）、盐酸（3mol/L，AR）。 四、旋光仪原理 光路：起偏镜——石英条——样品管——检偏镜——刻度盘——望

纤维素酶的水解机制和作用条件

纤维素酶的水解机制和作用条件 纤维素酶对大家来说已经不陌生，现在已经广泛应用在工业生产过程中，纤维素酶在植物提取和饲料中的功能是其他产品所无法替代的。然而纤维素酶在其发展过程中经历了漫长的过程，随着越来越多的生物学家对其进行研究，纤维素酶的水解过程才逐渐被人们掌握。下面详细介绍纤维素酶的研究过程和其水解机制。 1 纤维素酶的研究过程 在自然界中,绝大多数的纤维素是由微生物通过分泌纤维素酶来进行降解的。早在l850年,Mifscherlich己经观察到微生物分解纤维素现象。但纤维素酶的研究则是从1906年Seilliere在蜗牛消化液中发现了分解天然纤维素的酶,以后才逐渐开始的。1912年 Pringsheim 从耐热性纤维素细菌中分离出纤维素酶。1933年Grassman分辨出了一种真菌纤维素酶的两个组分。1954年,美国陆军 Natick实验室开始研究军用纤维素材料微生物降解的防护问题,后来发现纤维素经微生物降解后,可产生经济、丰富的生产原料,并且有望解决自然界不断产生的固体废物问题,于是纤维素酶得到了广泛的关注。 2 纤维素酶的水解机制 关于纤维素酶水解的机制至今仍无完全统一的认识,目前普遍接受的理论主要为协同理论。该理论认为,纤维素的酶水解过程是由C1酶、Cx酶、β-葡萄糖苷酶系统作用的结果,水解过程为:先是Cx酶作用于纤维素分子非结晶区内部的β-1, 4糖苷键,形成短链的β-寡聚糖;C1酶作用于β-寡聚糖分子的非还原末端,以二糖为单位进行切割产生纤维二糖;接着,部分降解的纤维素进一步由C1酶和 Cx酶协同作用,分解生成纤维二糖、纤维三糖等低聚糖;最后由β-葡萄糖苷酶作用分解为葡萄糖。纤维二糖对CBH和EG有强烈抑制作用,β-葡萄糖苷酶 BG将纤维二糖和纤维三糖水解为葡萄糖,从反应混合物中除去抑制。

教学实验报告——纤维素的水解

纤维素的水解 （20 级化学一班第实验小组） 一、实验目的 1. 掌握演示实验中纤维素水解的操作步骤； 2. 初步学会纤维素水解实验的演示教学方法。 二、实验原理 1. 纤维素的水解 纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下，发生水解，最终生成葡萄糖： 催化剂 (C6H10O5)n+n H2O n C6H12O6 2. 葡萄糖的检验 葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu2O沉淀；能和银氨溶液发生银镜反应。反应方程式分别如下： C6H12O6+2C u(O H)2△CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O C6H12O6+2Ag(NH3)2OH△CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 三、仪器、材料与试剂 1. 实验仪器及材料：烧杯(50mL，250mL)﹑石棉网﹑三角架﹑试管﹑试管夹﹑酒精灯﹑玻璃棒、滤纸或脱脂棉。 2. 实验试剂：浓H2SO4、NaOH固体、NaOH溶液（5%）、pH试纸、无水Na2CO3、AgNO3溶液（2%）、CuSO4溶液（5%）、氨水（2%）、蒸馏水。 四、实验内容 1. 纤维素的水解： （1）操作过程： ①配制H2SO4溶液：按浓H2SO4与水7:3（体积比）的比例配制H2SO4溶液20mL于50mL的小烧杯中。 ②配制酸性纤维素溶液并加热水解：取圆形滤纸的一片的四分之一撕碎，加入装有H2SO4溶液小烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，使其变成无色粘稠状液体，然后将烧杯放入水浴（约60℃）中加热约10min，直到溶液变成棕色为止。 ③调整纤维素水解溶液至碱性：取出小烧杯，冷却后倒入另一个盛有约20mL 蒸馏水的烧杯中，用量筒量取2mL该溶液注入一支大试管中，用NaOH固体中和至pH≈3，再用提前配好的饱和Na2CO3溶液调节溶液的pH至9。 （2）现象：纤维素水解液慢慢变为浅棕色。

盐类的水解实验报告

实验名称：盐类的水解 一、实验目的 1、掌握盐的分类与其相应溶液的酸碱性的关系 2、练习PH试纸 PH计、酸碱指示剂的使用方法。 3、体验“提出问题—作出假设—实验探究—得出结论”的科学探究方法。 二、实验用品 PH试纸 PH计、酸碱指示剂、玻璃棒、试管、烧杯、蒸馏水、酒精灯，Na 2CO 3 NH 4 Cl Al 2 (SO 4 ) 3 CH 3COONa NaCl KNO 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 H 2 SO 4 溶液 实验步 骤 现象结论或反应方程式 1、认识PH计 2、选择合适的实验方法测定几种溶液的酸碱性，并将结果记录在右表中。 3、根据上述实验事实，归纳盐的类型与盐溶液的酸碱性之间的关系，并试着从电离平衡的角度加以解释。溶 液 Na 2 CO 3 CH 3 COON a NaC l KNO 3 NH 4 C l Al 2 (SO 4 ) 3 酸 碱 性 盐 的 类 型 实验步骤现象结论或反应方程式

三、问题和讨论： 1、教材上选取的六种盐具有代表性，分别代表了强 酸强碱盐，强碱弱酸盐，强酸弱碱盐；同时六种盐的酸根和阳离子都是中学阶段常见的，便于学生理解。 2、如果条件允许各种类型的盐可以相应的增加几种，增加实验的可信度，让学生理解信服。 3、切忌用自来水配制溶液，因为自来水显酸性，应该用蒸馏水配制。 4、在小烧杯中加入20mL 0.1 mol·L -1 FeCl 3 溶液，用PH 计测 量该溶液的PH 。 5、在另一只小烧杯中加入5mL 0.1 mol·L -1 FeCl 3 溶液，加水稀释到50 mL ，用PH 计测量该溶液的PH 。 6、 在A.B.C 三支试管中加入等体积0.1 mol·L -1 Fe 2(SO 4) 3溶液。 将A 试管在酒精灯上加热到溶液沸腾，向B 试管中加3滴6 mol·L -1 H 2SO 4溶液。 观察A 、B 试管中溶液的颜色，并和C 试管中溶液颜色比较。 用化学平衡移动的原理解释上述实验现象

蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告记录

蔗糖水解反应速率常数的测定实验报告记录

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序号： 6 物理化学实验报告 姓名：××× 院系：化学化工学院 班级：××× 学号：××××××× 指导老师：××× 同组者：×××××××××××

实验项目名称：蔗糖水解反应速率常数的测定 一、实验目的 (1)根据物质的旋光性质研究蔗糖水解反应，测定其反应的速率常数和半衰期； (2)了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。 二、实验原理 蔗糖在水中转化成葡萄糖与果糖，其反应方程式为 C 12H 22O 11 + H 2O === C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6 为使水解反应加速，反应常常以Ｈ+为催化剂，故在酸性介质中进行。由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达到终点时，虽有部分水分子参加反应，但可认为其没有改变。因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所有本反应可视为一级反应。该反应的速度方程为： －dt dc =KC 积分后： ln C C O =Kt 或 ㏑C=－k t+㏑C 。 式中，C 。为反应开始时蔗糖的浓度；C 为时间t 时的蔗糖浓度，K 为水解反应的速率常数。 从上式中可以看出，在不同的时间测定反应物的浓度，并以㏑C t 对t 作图，可得一条直线，由直线斜率即可求出反应速率常数K 。然而反应是不断进行的，要快速分析出某一时刻反应物的浓度比较困

难。但根据反应物蔗糖及生成物都具有旋光性，且他们的旋光性不同，可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。 旋光度与浓度呈正比，且溶液的旋光度为各组分的旋光度之和（加和性）。若以α0，αt，α∞分别为时间0，t，∞时溶液的旋光度，则可导出： C0∝（α0－α∞），C t∝（αt－α∞） 所以可以得出： ㏑（α0－α∞）/（αt－α∞）＝k t 即：㏑（αt－α∞）＝－k t﹢㏑（α0－α∞） 上式中㏑（αt－α∞）对t作图，从所得直线的斜率即可求得反应速度常数K。 一级反应的半衰期则用下式求取： t=㏑2/k＝0.693/k 2/1 三、仪器和试剂 仪器：自动指示旋光仪一台；移液管（25 mL）2支；超级恒温槽1台；烧杯（150 mL）2个；恒温水浴锅1台；吸耳球1个；秒表1块；容量瓶（50mL）1个；锥形瓶（100 mL）2个； 试剂：蔗糖（AR）；2 mol/L的盐酸溶液。 四、实验操作 1、温度设定与准备

纤维素的水解

纤维素的水解 一、实验目的 1.了解纤维素水解的实验过程和操作方法。 2.掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法。 3.熟练掌握浓硫酸的稀释过程，以及安全问题。 4.复习含有醛基的有机物的性质。 二、实验原理 纤维素在一定温度和浓硫酸提供的酸性环境条件下，发生水解，最终生成葡萄糖： (C 6H 10O 5)n +nH 2O nC 6H 12O 6 纤维素 葡萄糖 葡萄糖分子中含有醛基，因此具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu 2O 沉淀；能和银氨溶液在水浴加热下发生银镜反应。反应方程式为： C 6H 12O 6+Cu(OH)2 (C 5H 11O 5COO)2Cu+Cu 2O ↓+H 2O C 6H 12O 6+2Ag(NH 3)2OH C 5H 11O 5COONH 4+3NH 3+2Ag↓+H 2O 三、实验仪器与试剂 烧杯（50mL 、250mL ）、石棉网、三脚架、试管、试管夹、酒精灯、玻璃棒。 滤纸、浓H 2SO 4、NaOH 、5% NaOH 溶液、pH 试纸、无水Na 2CO 3、2% AgNO 3溶液、5% CuSO 4溶液、2% 氨水、蒸馏水。 四、实验步骤 1．按浓硫酸与水7:3（体积比）的比例配制H 2SO 4溶液20mL 于50mL 的烧杯中。搅拌均匀后，冷却至室温。 2．取圆形滤纸半片撕碎，向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌，使其变成无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴（用250mL 烧杯代替水浴锅）中加热约10min ，直到溶液显棕色为止。 3．取出小烧杯，冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20mL 蒸馏水的小烧杯中，用移液管取该溶液1mL 注入一大试管中。用固体NaOH 中和溶液，直至溶液变为黄色，再加无水Na 2CO 3调节溶液的pH 至9。加入少量去离子水，将溶液稀释为约10mL 。 4．洗干净试管（加入少量碱液加热，而后用去离子水清洗干净），配置银氨溶液。取3mL2% AgNO 3溶液于试管中，逐滴加入2% 氨水至生成的白色沉淀恰好溶解。将3中溶液取3mL 滴加到盛有银氨溶液的试管里，水浴加热。一段时间后，可观察到试管壁上有光亮的银镜生成。将反应后液体倒入废液缸，向试管中加入少量稀HNO 3溶解银镜，回收。 5．取一只洁净试管，加入少量5% CuSO 4溶液，而后滴加5% NaOH 溶液，加热 加热 浓硫酸

纤维素,木质素等的含量研究实验报告

纤维素、木质素等的含量研究 木材化学的木素研究是研究木材及其内含物和树皮等组织的化学组成及其结构、性质、分布规律和利用途径的技术基础学科。以木材解剖学、有机化学和高分子化学为基础，也是木材科学的重要组成部分，它为林产化学加工提供了理论基础。 木材的主要成分有木质素、纤维素、半纤维素和一些可溶性抽提物。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的5 0%以上。木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物。木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。木质素是一种含许多负电集团的多环高分子有机物，对土壤中的高价金属离子有较强的亲和力。 本次实验就是通过一些常用的化学方法对这些主要成分进行提取和定量测定，从而进行进一步的研究和分析。 本次实验所用的原料为两种，分别是试样一麻杆上部（Ⅰ-10-9）、试样二木质板（Ⅱ-10-6）。原料都是按照GB2677.1标准准备的。该实验共分八个小实验，分别是试样的制备、水分的测定、灰分的测定、1%氢氧化钠溶液抽提物的测定、有机溶剂抽提物的测定、纤维素的测定、聚戊糖的测定、木素的测定。实验仪器和实验步骤及实验结果分述如下： 一．试样的制备(木材原料磨粉) 1.使用工具： 剥皮刀、手锯、标签纸、粉碎机、40目及60目标准铜丝网筛、具有磨砂玻璃塞的广口瓶2个 2.试样的采取：

采取同一产地，同一树种的原木3-4根，标明原木的的树种、树龄、产地、砍伐年月、外观品级等，用剥皮刀将所取得的原木表皮全都剥净。 用手锯在每根原木箱部，腰部底部，各锯2-3块或厚约2-3cm原木，风干后，切成小薄片，充分混合，按四分法取得均匀样品约500g。然后置入粉碎机中磨至全部能通过40目筛的细末。过筛，截取能通40目筛但不能通过60目筛的部分细末，风干，贮于具有磨砂玻璃筛的广口瓶中，留供分析使用。 最终准备两个试样的粉末，分别将对应试样的广口瓶贴上标签：试样一（Ⅰ-10-9）、试样二（Ⅱ-10-6）。 二．水分的测定（干燥法GB2677.2—81） 1.仪器设备： 带有温度调节器的恒温烘箱、干燥器、扁形称量瓶6个、分析天平。 2.实验步骤： 精确称取1g（准确称量至0.0001g）粉碎试样一和试样二，分别放置于洁净的已烘干并恒重的扁形称量瓶中，置于烘箱中，于105±3℃烘干4小时，之后取出将称量瓶移入干燥器中，冷却半小时后称重，再移入烘箱，继续烘干1小时，冷却称重。如此重复施行，直至恒重为止。 根据实验步骤平行做3次，得到3份数据，取其算术平均值作为测定结果，要求准确到小数点后第二位，三次测定计算值间误差不应超过0.20%。 3.实验数据记录： 4.实验结果计算：

蔗糖水解实验报告

蔗糖水解 一、实验目的 1、用旋光法测定蔗糖在酸存在下的水解速率常数。 2、掌握旋光仪的原理与使用方法。 二、实验原理 蔗糖水溶液在有氢离子存在时将发生水解反应： C12H22O11 (蔗糖)+H2O→C6H12O6 (葡萄糖)+ C6H12O6 (果糖) 蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性物质，它们的比旋光度为： [α蔗]D=， [α葡]D=， [α果]D= 式中：表示在20℃用钠黄光作光源测得的比旋光度。正值表示右旋，负值表示左旋。由于蔗糖的水解是能进行到底的，并且果糖的左旋远大于葡萄糖的右旋性，因此在反应进程中，将逐渐从右旋变为左旋。当氢离子浓度一定，蔗糖溶液较稀时，蔗糖水解为假一级反应，其速率方程式可写成： (1) 式中：CA0——蔗糖初浓度；CA——反应t时刻蔗糖浓度。 当某物理量与反应物和产物浓度成正比，则可导出用物理量代替浓度的速率方程。 对本实验而言，以旋光度代入（1）式，得一级反应速度方程式：

(2) 以ln(α-α∞)/对t作图，直线斜率即为-k。 通常有两种方法测定α∞。一是将反应液放置48小时以上，让其反应完全后测；一是将反应液在50—60℃水浴中加热半小时以上再冷到实验温度测。前一种方法时间太长，而后一种方法容易产生副反应，使溶液颜色变黄。本实验采用Guggenheim法处理数据，可以不必测α∞。 把在t和t+△（△代表一定的时间间隔）测得的分别用αt 和αt+△表示，则有 (3) (4) (3)式—(4)式: 取对数: (5) 从(5)式可看出，只要△保持不变，右端第一项为常数，从ln(αt-αt+△) 对t作图所得直线的斜率即可求得k。△可选为半衰期的2-3倍，或反应接近完成的时间之半。本实验可取△=30min，每隔5min取一次读数。 仪器与试剂旋光仪全套；25ml容量瓶1个；25ml移液管1支；

木质纤维素的酶水解

木质纤维素的酶水解 Biological conversion of cellulosic biomass to fuels and chemicals offers the high yields to products vital to economic success and the potential for very low costs. Enzymatic hydrolysis that converts lignocellulosic biomass to fermentable sugars may be the most complex step in this process due to substrate-related and enzyme-related effects and their interactions. Although enzymatic hydrolysis offers the potential for higher yields, higher selectivity, lower energy costs and milder operating conditions than chemical processes, the mechanism of enzymatic hydrolysis and the relationship between the substrate structure and function of various glycosyl hydrolase components is not well understood. Consequently, limited success has been realized in maximizing sugar yields at very low cost. This review highlights literature on the impact of key substrate and enzyme features that influence performance, to better understand fundamental strategies to advance enzymatic hydrolysis of cellulosic biomass for biological conversion to fuels and chemicals. Topics are summarized from a practical point of view including characteristics of cellulose (e.g., crystallinity, degree of polymerization and accessible surface area) and soluble and insoluble biomass components (e.g., oligomeric xylan and lignin) released in pretreatment, and their effects on the effectiveness of enzymatic hydrolysis. We further discuss the diversity, stability and activity of individual enzymes and their synergistic effects in deconstructing complex lignocellulosic biomass. Advanced technologies to discover and characterize novel enzymes and to improve enzyme characteristics by mutagenesis, post-translational modification and over-expression of selected enzymes and modifications in lignocellulosic biomass are also discussed. 基于酶水解技术基础上的纤维素乙醇生产技术是20世纪80年代生物质技术的主要研究领域，自从20世纪70年代“能源危机”之后，美国能源部一直积极支持规模以上乙醇生产，并建立独立部门用于管理和支持这项工作。虽然通过纤维素酶水解纤维素生物质产生的生物燃料和化学产品提供了更高的收益率，较高的

蔗糖水解

lnC 0/C t =Kt ，该反应的半 四：实验步骤：1 2 3 4 5 6 蔗糖水解反应常数的测定实验 :实验目的：1 :了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。 2 :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。 :实验仪器：自动指示旋光仪 1台，25ml 移液管2只，超级恒温槽1台，150ml 烧杯2 个，恒温水浴1台，洗耳球1个，秒表1块，50ml 容量瓶1个，100ml 容量 瓶2个，蔗糖 AR 2mol/LHCI 溶液。 :实验原理：蔗糖在水中水解成葡萄糖和果糖的速率方程积分的 衰期与K 的关系为t 1/2= In2/K ，在其他条件不变时，旋光度与反应物的浓度 C 成正比即a =K C,经数学得 Cb= (a 0- a g ) /[K 蔗糖-(K 葡-K 果)],G = (a t - a g ) /[K 蔗糖-(K 葡-K 果)]，将这两个式子代入 ln C °/C t =Kt 得ln (a 0- a t ) =-Kt+ln (a 0- a g ),以ln (a t - a g )对t 作图，可得一直线，由直线的斜 率可求得速 度常数 Ko 温度设定与准备。 溶液配制与恒温。 仪器零点校正。 a t 的测定。 a g 的测定。 其他温度下水解反应速率常数的测定。 五：思考题： 1:庶糖水解反应常数与那些因素有关? 答：对指定的反应，速率常数和温度和催化剂有关。 2 :为什么可以用蒸馏水来校正旋光仪的零点？ 答：主要是因为蔗糖溶液以蒸馏水作溶剂， 这样就消除了溶剂对实验结果的影 响，且蒸馏水没有旋光性，其旋光度为零。 六：数据记录与处理: 通过外推法将和a t 时间t 求出a 0 X : t/min

蔗糖水解反应实验报告

浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称：蔗糖水解反应速率常数的测定

一、 实验预习（30分） （1） 实验目的 1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应率度常数。 2．了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。 （2） 实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为： C 12H 22O 11 ＋ H 2O H C 6H 12O 6 +C 6H 12O 6 蔗糖 葡萄糖 果糖 为使水解反应加速，反应常常以H 3O +为催化剂，故在酸性介质中进行。水解反应中，水是大量的，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： kc dt dc =- （1） 或 c c t k 0lg 303.2= （2） 式中： c 0 为反应开始时蔗糖的浓度； c 为时间t 时蔗糖的浓度。 当021c c =时，t 可用k t 2ln 2/1=表示，即为反应的半衰期。 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数 k ，而与起始浓度无关，这是一级反应的一个特点。 蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如以一束偏振光通过溶液，则可观察到偏振面的转移。蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。偏振面的转移角度称之为旋光度，以α表示。因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。 为了比较各种物质的旋光能力。引入比旋光度 ][α 这一概念，并以下式表示： ][t D ?=c l ?α （3） 式中：t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长；α为旋光度；l 为液层厚度（常以10cm 为单位）；c 为浓度（常用100 mL 溶液中溶有m 克物质来表示），

蔗糖水解反应实验报告

创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称：蔗糖水解反应速率常数的测定

指导教师签字 批改日期 年 月 日 一、 实验预习（30分） （1） 实验目的 1．根据物质的光学性质研究蔗糖水解反应，测定其反应率度常数。 2．了解自动旋光仪的基本原理、掌握使用方法。 （2） 实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为： C 12H 22O 11 ＋ H 2O H C 6H 12O 6 +C 6H 12O 6 蔗糖 葡萄糖 果糖 为使水解反应加速，反应常常以H 3O +为催化剂，故在酸性介质中进行。水解反应中，水是大量的，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比可认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： kc dt dc =- （1） 或 c c t k 0 lg 303.2= （2） 式中： c 0 为反应开始时蔗糖的浓度； c 为时间t 时蔗糖的浓度。 当021c c =时，t 可用k t 2ln 2/1=表示，即为反应的半衰期。 上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速度常数 k ，而与起始浓度无关，这是一级反应的一个特点。

创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者： 凤呜大王* 蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如以一束偏振光通过溶液，则可观察到偏振面的转移。蔗糖是右旋的，水解的混合物中有左旋的，所以偏振面将由右边旋向左边。偏振面的转移角度称之为旋光度，以α表示。因此可利用体系在反应过程中旋光度的改变来量度反应的进程。溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源的波长以及反应时的温度等因素有关。 为了比较各种物质的旋光能力。引入比旋光度 ][α 这一概念，并以下式表示： ][t D ?=c l ?α （3） 式中：t 为实验时的温度；D 为所用光源的波长；α为旋光度；l 为液层厚度（常以10cm 为单位）；c 为浓度（常用100 mL 溶液中溶有m 克物质来表示），（3）式可写成： 100][m l a a t D ?= （4） 或 c l a a t D ?=][ （5） 由（5）式可以看出，当其他条件不变时，旋光度a 与反应物浓度成正比，即 c K a ' = （6） 式中：' K 是与物质的旋光能力、溶液层厚度、溶剂性质、光源的波长、反应时的温度等有关的常数。 蔗糖是右旋性物质（比旋光度0 206.66][=D a ），产物中葡萄糖也是右旋 性物质（比旋光度0205.52][=D a ），果糖是左旋性物质（比旋光度 0 209.91][-=D a ）。因此当水解反应进行时，右旋角不断减小，当反应终了时 体系将经过零变成左旋。 因为上述蔗糖水解反应中，反应物与生成物都具有旋光性。旋光度与

关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告

关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告 篇一：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 一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的 1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法； 2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系； 3、测定蔗糖转化反应的速率常数。 三、实验原理 蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为： C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6 蔗糖葡萄糖果糖 为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为： lnC=-kt+lnC0（1） 式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。 t1/2=ln2/k

上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。 本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。在蔗糖水解反应中设β1、 β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖) t=0C0β1 0 0 α= C0β1 t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3 t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得： ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞) 由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k 。四、实验数据及处理： 1. 蔗糖浓度：0.3817 mol/L HCl浓度：2mol/L 2. 完成下表：=-1.913 表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果 五、作lnt~ t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程： 由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02 t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考： 1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。根据公式〔α〕＝

纤维素的水解

实验四纤维素的水解 一、实验目的 1.掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法； 2.掌握銀氨溶液配制的原理和方法； 3.熟练浓硫酸的稀释过程，并巩固其过程中的安全问题； 4.复习含有醛基的有机物的性质。 二、实验原理 纤维素是一种常见的多糖，在一定温度和酸性催化剂条件下，会发生水解，最终生成葡萄糖： （C 6H 10 O 5 )n + nH 2 O === nC 6 H 12 O 6 葡萄糖分子中含有醛基，故具有较强的还原性，在碱性条件下能将新制氢氧化铜还原为红色的氧化亚铜沉淀，还能和銀氨溶液发生银镜反应。通过这两个反应可以验证纤维素已水解为葡萄糖了。 C 5H 11 O 5 CHO + 2Cu(OH) 2 + NaOH → C 5 H 11 O 5 COONa + Cu 2 O↓ + 3H 2 O C 5H 11 O 5 CHO + 2Ag(NH 3 ) 2 OH → C 5 H 11 O 5 COONH 4 + 2Ag↓ + 3NH 3 + H 2 O 三、实验仪器与药品 烧杯，试管，试管夹，酒精灯，玻璃棒，； 滤纸，浓H 2SO 4 ，NaOH，5%NaOH溶液，pH试纸，无水Na 2 CO 3 ，2%AgNO 3 溶 液，5%CuSO 4 溶液，2%氨水，蒸馏水。 四、实验内容 （一）纤维素的水解： 1.按浓H 2SO 4 与水7:3的体积比配制H 2 SO 4 溶液20mL于50mL的烧杯中，放 置一会儿，使其稍微冷却。 2.取半张滤纸，撕碎，向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌，使其变为无色粘稠状的液体，然后将烧杯放入水浴（用250mL烧杯代替水浴锅）中加热约10min，直到溶液显棕黄色为止。 3.取出小烧杯，冷却后将该棕黄色液体倾入另一盛有约20mL蒸馏水的烧杯中。取1mL混合液，注入一大试管中，加入适量固体NaOH，直到溶液pH 在3-5之间，再加Na 2CO 3 调节溶液的pH至9。 （二）纤维素水解产物葡萄糖的检验： 4.洗干净试管，配制銀氨溶液。（如果试管很脏，洗不干净，可先用沸腾的碱液洗去油污，再用沸腾的酸液洗去无机盐，最后用蒸馏水冲洗干净）銀氨溶液的配制是本次实验的难点。取3胶头滴管的2%AgNO 3 溶液滴入试管， 将2%氨水逐滴加入AgNO 3 溶液中，现象是先出现棕黄色沉淀（生成的AgOH 不稳定分解成Ag 2O的颜色），后来沉淀逐渐消失。当沉淀正好消失时，就是 纤维素葡萄糖 葡萄糖水浴加热 △ 葡萄糖H+△

实验四 固体纤维素酶滤纸酶活力(FPA)的测定方法

实验四固体纤维素酶滤纸酶活力(FPA)的测定方法 一目的 了解纤维素酶的种类和测定原理，掌握其活力的测定方法。 二、原理 纤维素酶在一定温度和pH条件下，将纤维素底物(滤纸)水解，释放出还原糖。在碱性、煮沸条件下，3,5一二硝基水杨酸(DNS试剂)与还原糖发生显色反应，其颜色的深浅与还原糖(以葡萄糖计)含量成正比。通过在540 run测其吸光度，可得到产生还原糖的量，计算出纤维素酶的滤纸酶活力。以此代表纤维素酶的酶活力。 酶活定义 以滤纸为底物，在一定反应条件（50℃，pH4.8，恒温1h）下，以水解反应中每小时催化底物水解形成1μmol葡萄糖的酶量为一个单位（U）。 三、试剂和溶液 (一) 除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。 1 DNS试剂 2柠檬酸缓冲液，0. 05 mol/L pH 4.8(适用于酸性纤维素酶) 称取一水柠檬酸4.83 g,溶于约750 mL水中，在搅拌情况下，加入柠檬酸三钠7.94g,用水定容至1000 mL。调节溶液的pH到(4.8士0.05)备用。 注:也可采用pH4.8乙酸缓冲溶液:称取三水乙酸钠8. 16 g,溶于约750 ml,水中，加入乙酸2.31 ml,，用水定容至1 000 ml.调节溶液的pH到(4.8士0.1)备用 3葡萄糖标准贮备溶液（4mg/ml） 称取于(103士2)℃下烘千至恒重的无水葡萄糖4.0g,精确至0. 1 mg，用水溶解并定容至1000ml。（4mg/ml） 上述系列浓度应根据需要自行调整。 5快速定性滤纸(杭州新华一号滤纸)沪15 cm(每批滤纸，使用前用标准酶加以校正)。 (二) 仪器 除普通实验室仪器外，还应有: 1分光光度计 2酸度计精度10.01 pH 3恒温水浴(50士0.l)0C 4分析天平感量0.1 mg 5磁力搅拌器 6秒表或定时钟 7沸7k洛(可用800W申炉和高脚烧杯、楠夸量杯或茸楠奔器切成) 8具塞刻度试管25 mL 四、操作步骤 4.1绘制标准曲线 按表A. l规定的量，分别吸取葡萄糖标准使用溶液(A.2.5)、缓冲溶液(A.2.2或A.2.3)和DNS试剂(A.2.1)于各管中(每管号平行作3个样)，混匀。 将标准管同时置于沸水浴中，反应10 min。取出，迅速冷却至室温，用水定容至25 mL.盖塞，混匀。用10 mm比色杯，在分光光度计波长540 nm处测量吸光度。以葡萄糖量为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，获得线性回归方程。线性回归系数应在0.9990以上时方可使用(否则须重做)。