Polarimetrické stanovení glukózy, mutarotace glukózy



Podobné dokumenty
Stanovení kritické micelární koncentrace

LMF 2. Optická aktivita látek. Postup :

Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie

Adsorpce barviva na aktivním uhlí

8 b) POLARIMETRIE. nepolarizovaná vlna

Stanovení izoelektrického bodu kaseinu

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 NÁRODNÍ KOLO. Kategorie E. Zadání praktické části Úloha 2 (30 bodů)

APO seminář 5: OPTICKÉ METODY v APO

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. obor (kruh) FMUZV (73) dne

ÚLOHA 1: Stanovení koncentrace kyseliny ve vzorku potenciometrickou titrací

Měření pevnosti slupky dužnatých plodin

Návody pokusů k 2. laboratornímu cvičení Určeno pro žáky ZŠ

ZJIŠŤOVÁNÍ CUKERNATOSTI VODNÝCH ROZTOKŮ OPTICKÝMI METODAMI

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Měření koncentrace roztoku absorpčním spektrofotometrem

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.XI. Název: Měření stočení polarizační roviny

STANOVENÍ VODNÍHO POTENCIÁLU REFRAKTOMETRICKY

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 NÁRODNÍ KOLO. Kategorie E. Zadání praktické části Úloha 1 (20 bodů)

Spektrofotometrické stanovení fosforečnanů ve vodách

Chelatometrie. Stanovení tvrdosti vody

Sešit pro laboratorní práci z chemie

VIDEO ZÁMĚR ÚLOHY POMŮCKY TEORETICKÝ ÚVOD

1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I

CHEMIE Pracovní list č.3 žákovská verze Téma: Acidobazická titrace Mgr. Lenka Horutová Student a konkurenceschopnost

Návod k laboratornímu cvičení. Fenoly

Vážení, odměřování objemů

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

Úloha č. 8 POTENCIOMETRICKÁ TITRACE. Stanovení silných kyselin alkalimetrickou titrací s potenciometrickou indikací bodu ekvivalence

2. Vyhodnoťte získané tloušťky a diskutujte, zda je vrstva v rámci chyby nepřímého měření na obou místech stejně silná.

Úloha č. 1 Odměřování objemů, ředění roztoků Strana 1. Úkol 1. Ředění roztoků. Teoretický úvod - viz návod

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

Optimalizace podmínek měření a práce s AAS

Termochemie. Úkol: A. Určete změnu teploty při rozpouštění hydroxidu sodného B. Určete reakční teplo reakce zinku s roztokem měďnaté soli

METODY BEZ VÝMĚNY ENERGIE MEZI ZÁŘENÍM A VZORKEM

FLUORIMETRICKÉ STANOVENÍ FLUORESCEINU

Bakteriální bioluminiscenční test. Stanovení účinnosti čištění odpadních vod pomocí bakteriálního bioluminiscenčního testu

NEUTRALIZAČNÍ ODMĚRNÁ ANALÝZA (TITRACE)

Měření vlnové délky spektrálních čar rtuťové výbojky pomocí optické mřížky

STANOVENÍ SIŘIČITANŮ VE VÍNĚ

Derivační spektrofotometrie a rozklad absorpčního spektra

Stanovení celkové kyselosti nápojů potenciometrickou titrací

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

Stanovení měrného tepla pevných látek

Návod k laboratornímu cvičení. Alkoholy

Chemický průmysl. Školní pokusy. Stanovení indexu lomu. Brožura s tipy a triky. škola hrou. pro stanovení indexu lomu

KARBOXYLOVÉ KYSELINY

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 ŠKOLNÍ KOLO. Kategorie C ZADÁNÍ PRAKTICKÉ ČÁSTI (40 BODŮ)

Hydroxidy a indikátory demonstrační

VOLTAMPEROMETRIE. Stanovení rozpuštěného kyslíku

REKTIFIKACE DVOUSLOŽKOVÉ SMĚSI, VÝPOČET ÚČINNOSTI

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

Sacharidy - důkaz organických látek v přírodních materiálech pomocí žákovské soupravy pro chemii

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové techniky

12. seminář. Nefelometrie a turbidimetrie Chiroptická aktivita (Polarimetrie) Interferometrie Fotoluminiscenční spektroskopie

Fyzikální korespondenční seminář UK MFF V. E

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU 5-VINYL - 2-THIOOXAZOLIDONU (GOITRINU) METODOU GC

Polarizace čtvrtvlnovou destičkou

Stanovení koncentrace složky v roztoku vodivostním měřením

Ústřední komise Chemické olympiády. 55. ročník 2018/2019 KRAJSKÉ KOLO. Kategorie E ZADÁNÍ PRAKTICKÉ ČÁSTI (50 BODŮ)

ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE

POSTUPY PRÁCE. 1.1 Stanovení počtu erytrocytů


Kalorimetrická měření I

Kalibrace a limity její přesnosti

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MĚDI, ŽELEZA, MANGANU A ZINKU METODOU FAAS

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU SEMDURAMICINU METODOU HPLC

4. Měření rychlosti zvuku ve vzduchu. A) Kalibrace tónového generátoru

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU DEKOCHINÁTU METODOU HPLC

Neživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů

Fluorescence (luminiscence)

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU SELENU METODOU ICP-OES

MĚŘENÍ VLNOVÝCH DÉLEK SVĚTLA MŘÍŽKOVÝM SPEKTROMETREM

ODMĚRNÁ ANALÝZA - TITRACE

Fyzikální praktikum Závislost indexu lomu skla na vlnové délce. Refraktometr

Praktické ukázky analytických metod ve vinařství

Určení koncentrace proteinu fluorescenční metodou v mikrotitračních destičkách

Měření absorbce záření gama

Odměrná analýza, volumetrie

PRÁCE S MIKROSKOPEM Praktická příprava mikroskopického preparátu

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU KOBALTU METODOU ICP-MS

Měření měrné telené kapacity pevných látek

Úloha 3: Mřížkový spektrometr

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Elektrická vodivost elektrolytů. stud. skup.

Vlastnosti kyseliny sírové

Potenciometrické stanovení disociační konstanty

Tabulka I Měření tloušťky tenké vrstvy

Měření indexu lomu kapaliny pomocí CD disku

L a b o r a t o r n í c v i č e n í z f y z i k y

LP č. 3 - ESTERY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

LABORATORNÍ STANOVENÍ SÍRANŮ VE VODNÉM ROZTOKU

SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK (ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE)

Vzdělávání středoškolských pedagogů a studentů středních škol jako nástroj ke zvyšování kvality výuky přírodovědných předmětů CZ.1.07/1.1.00/14.

Úloha 5. Měření indexu lomu refraktometrem, mikroskopem a interferometrem

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU DRASLÍKU, SODÍKU, HOŘČÍKU A VÁPNÍKU METODOU FAAS/FAES

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Zadání. Pracovní úkol. Pomůcky

Návod k laboratornímu cvičení. Cukry(sacharidy)

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály

Laboratorní práce č.9 Úloha č. 8. Závislost indexu lomu skla na vlnové délce světla Měření indexu lomu refraktometrem:

Transkript:

Polarimetrické stanovení glukózy, mutarotace glukózy TEORIE POLARIMETRIE Polarimetrie je metoda umožňující zjistit koncentraci opticky aktivní látky rozpuštěné v roztoku. Optická aktivita látky rozpuštěné v roztoku je dána přítomností chirálního, tj. asymetrického uhlíku, na který jsou vázány čtyři různé substituenty. Nejčastěji se jedná o organické látky např. některé cukry, aminokyseliny, nebo alkoholy. Polarimetr je přístroj, který se skládá ze dvou nikolových hranolů vybroušených z islandského vápence, kdy první je pevně umístěn a propouští pouze světlo v jedné rovině kmitání, tedy polarizuje světlo. Polarizovaný paprsek prochází vzorkem a stáčí rovinu kmitání. Úhel otočení je závislý na měřené látce, její koncentraci, teplotě prostředí a vzdálenosti, kterou paprsek prochází, tj. délce polarizační trubice. Druhý nikolův hranol je spojený se stupnicí a slouží k měření stupně otočení paprsku. Pokud je proměřována opticky neaktivní látka, např. destilované voda, paprsek polarizovaného světla prochází ve stejné rovině a na stupnici odečítáme 0. Jakmile paprsek projde opticky aktivním vzorkem, otáčíme s druhým nikolovým hranolem o tolik stupňů, aby mohl paprsek projít, tj. abychom viděli rovnoměrně osvětlené pozadí polostín. Jako zdroj osvětlení se v polarimetrii využívá sodíková výbojka o konstantní vlnové délce. Závislost stupně otočení na koncentraci opticky aktivní látky v roztoku lze vyjádřit vztahem:, kde je specifická optická otáčivost charakteristická pro danou látku; je to úhel, o který se otočí rovina polarizovaného světla při délce kyvety l 1 dm a koncentraci roztoku c 1 g ml -1. Zpravidla se udává pro čáru sodíkového dubletu D (λ 589,3 nm) a teplotu 20 C. MUTAROTACE Čerstvě připravený roztok glukózy (a jiných sacharidů) mění v průběhu času svou optickou aktivitu. Tento jev se nazývá mutarotace a je způsoben vznikem různých opticky aktivních forem, tj. anomerů. Rychlost změny lze ovlivnit hodnotou ph prostředí a pokračuje až do ustálené hodnoty. ÚKOL Sestrojte kalibrační křivku závislosti stupně otočení glukózy na její koncentraci v roztoku. Polarimetricky zjistěte koncentraci neznámých vzorků glukózy. Pro čerstvě připravený roztok glukózy stanovte závislost stupně otočení glukózy na čase (sledování mutarotace).

POMŮCKY A CHEMIKÁLIE Automatický polarimetr; manuální polarimetr + zdroj světla (sodíková výbojka); 2 polarimetrická kyveta; 6 50ml odměrná baňka; dělená pipeta (25 ml); pipetovací nástavec; 3 kádinka; lžička; navažovací lodička; tyčinka; zásobní roztok glukózy (2,5 mol dm -3 ); glukóza (M r 180,1559); neznámý vzorek I a II. POSTUP POLARIMETRICKÉ STANOVENÍ GLUKÓZY Ze zásobního roztoku glukózy (2,5 mol dm -3 ) připravíme řadu 5 kalibračních roztoků o koncentracích 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 a 2,5 mol dm -3 do 50ml odměrných baněk. Před odebráním potřebného množství zásobního roztoku tento roztok důkladně promícháme! Provedeme naplnění polarimetrické kyvety následujícím způsobem: Nejprve odšroubujeme uzávěr kyvety na jedné straně a dáme pozor, aby nevypadlo kruhové sklíčko volně vložené v uzávěru. Poté naplníme kyvetu měřeným roztokem (nejprve destilovanou vodou, poté postupně všemi kalibračními roztoky a nakonec neznámými vzorky). Dále sklíčko z boku nasuneme na trubici a uzavřeme uzávěrem. Nakonec kyvetu osušíme buničitou vatou. Především sklíčka, kterými prochází světelný paprsek, by měla být čistá a suchá. Správně naplněná kyveta nesmí obsahovat bubliny vzduchu! Provedeme měření na automatickém polarimetru: Odklopíme víko přístroje a vložíme kyvetu. Vyčkáme, až se hodnota na displeji ustálí a odečteme ji. Provedeme měření na manuálním polarimetru: U vzorku s destilovanou vodou se naučíme najít polostín, na stupnici bychom měli odečíst hodnotu 0 ± 2. Při měření ostatních roztoků lehce pootočíme šroubem do objevení polostínu. MUTAROTACE GLUKÓZY Do 50ml odměrné baňky připravíme čerstvý roztok glukózy o koncentraci 0,25 mol dm -3 rozpuštěním glukózy v destilované vodě. Glukózu navážíme na lodičku na analytických vahách a za stálého míchání tyčinkou ji přisypáváme do polovičního množství vody v kádince. Mícháme, dokud se všechna glukóza nerozpustí. Poté převedeme roztok do odměrné baňky a doplníme vodou po rysku. Připravený roztok si odlijeme do kádinky a kápneme do něj 2 kapky 0,1M hydroxidu sodného; roztok zamícháme tyčinkou. Ihned po připravení roztoku provedeme jeho naplnění do polarimetrické kyvety. Provedeme měření na automatickém polarimetru: Odklopíme víko přístroje, vložíme kyvetu a kyvetový prostor opět uzavřeme. Každou 1 min odečteme hodnotu stupně otočení na displeji a pokračujeme takto v měření až do dosažení ustálené hodnoty (měření by mělo trvat přibližně 20 min). Po skončení měření polarimetrickou kyvetu dokonale propláchneme destilovanou vodou.

PROTOKOL Výpočet ředění/navážky pro přípravu veškerých roztoků. Pro manuální polarimetr: Naměřené hodnoty pro všechny roztoky. Pro automatický polarimetr: Kalibrační tabulka a graf: závislost stupně otočení glukózy na koncentraci kalibračních roztoků c (mol dm -3 ). Výpočet koncentrace neznámých vzorků z rovnice lineární regrese kalibrační přímky. Pro mutarotaci: Tabulka a graf závislosti stupně otočení glukózy na čase t (min).

Návod na obsluhu manuálního polarimetru Jedná se o manuální polarimetr s otočným hranolem. Stupeň otočení se odečítá na kruhové stupnici pomocí nastavení vhodného polostínu přes okulár. Součástí přístroje jsou okulár (1), stupnice pro odečet stupně otočení (2), měrný šroub (3), kyvetový prostor (4), zdroj světla (5). Zdroj světla se zapojí do sítě. Do kyvetového prostoru se vloží kyveta s destilovanou vodou a prostor se uzavře víkem. Měrný šroub se snažíme nastavit do takové polohy, abychom v okuláru dosáhli polostínu. Průchod paprsků polarimetrem: a, c světlo neprochází, b světlo prochází (žádaný polostín): Poté provedeme odečet stupně otočení. Stupnice polarimetru se skládá ze dvou částí. Stupnice nalevo je fixní; stupnice napravo je posuvná pomocí měrného šroubu. Nejprve na levé stupnici nalezneme hodnotu 0, poté odečteme z pravé stupnice hodnotu, na kterou tato nula ukazuje. Pro blank (destilovaná voda) bychom měli na stupnici odečíst asi 0. Pro vzorek glukózy to může být např. 5,5. 0 5,5 Po skončení měření se zdroj světla odpojí ze sítě.

Návod na obsluhu polarimetru KRÜSS P 3001 Polarimetr Krüss je stolní polarimetr sloužící na měření optické aktivity rozpustných substancí. Přístroj se síťovou zástrčkou zapojí do sítě. Zapne se tlačítkem (1). Přístroj se nechá 20 minut temperovat a stabilizovat. Poté je lampa přístroje vyhřátá a je možné ji zapnout tlačítkem (2). Režim měření zahájíme tlačítkem (3). Do měřící komory (4) se vloží polarimetrická kyveta (5) naplněná destilovanou vodou, komora se uzavře a po ustálení hodnoty stupně otočení na displeji (6) se stiskne tlačítko (7), čímž se přístroj automaticky vynuluje. Displej ukáže hodnotu 0,000 a přístroj je připraven k měření vzorků. Při měření sady vzorků je dále pouze nutné vyměnit roztok v kyvetě a odečíst hodnotu na displeji. Po skončení měření se ukončí měřící režim, přístroj se vypne a zhasne se lampa v pořadí tlačítky (3,1,2).

Refraktometrie TEORIE Monochromatické světlo, které prochází z jednoho prostředí do druhého, mění svou rychlost. Poměr rychlosti světla ve vakuu c k rychlosti světla v dalším prostředí v se nazývá absolutní index lomu n. Při přechodu z prostředí s indexem lomu n 1 do prostředí s indexem lomu n 2 se používá relativní index lomu a odpovídá poměru: sinus úhlu dopadu lomeno sinus úhlu lomu na rozhraní prostředí. Rychlost světla ve vzduchu a ve vakuu se liší poměrně málo, proto lze index lomu na rozhraní zkoumané látky a vzduchu považovat prakticky za absolutní index lomu. K měření refrakce se používají přístroje zvané refraktometry. Ve cvičení se seznámíte s ručním refraktometrem, který se často používá v potravinářství při zjišťování cukernatosti ovoce, obsahu cukru ve šťávách a moštech, původním extraktu pivní mladiny aj. Stupnice % Brix, která je přepočtem indexu lomu, představuje hmotnostní procenta cukru v roztoku, tj. gramy cukru ve 100 g roztoku. Přístroj obsahuje automatickou korekci na teplotu prostředí. ÚKOL Stanovte hodnotu % Brix všech připravených roztoků a vytvořte graf závislosti % Brix na koncentraci glukózy v roztoku. POMŮCKY A CHEMIKÁLIE Refraktometr; 5 50ml odměrná baňka; 2 kádinka; dělená pipeta (25 ml); pipetovací nástavec; umělohmotné kapátko; zásobní roztok glukózy (2,5 mol dm -3 ); neznámý vzorek I a II. POSTUP Ze zásobního roztoku glukózy (2,5 mol dm -3 ) připravíme řadu 5 kalibračních roztoků o koncentracích 0,50; 0,75; 1,00; 1,25 a 1,50 mol dm -3 do 50ml odměrných baněk. Před odebráním potřebného množství zásobního roztoku tento roztok důkladně promícháme! Postup měření na refraktometru: Na hranol naneseme kapátkem destilovanou vodu a přiklopíme krycí destičkou tak, aby nevznikly bubliny. Refraktometr otočíme na zdroj světla (směrem k oknu) a pozorujeme ostré rozhraní protínající stupnici v bodě 0. V jiném případě upozorníme vyučujícího, který nám následně refraktometr seřídí. Poté na hranol naneseme připravený roztok a odečteme z levé stupnice refraktometru hodnotu % Brix. Po každém měření osušíme povrch

hranolu buničitou vatou. Pro každou měřenou kapalinu (všechny kalibrační roztoky a neznámé vzorky) měření provedeme 3. PROTOKOL Tabulka naměřených hodnot pro každý vzorek a vypočítané průměrné hodnoty. Graf závislosti % Brix na koncentraci glukózy. Odečtení hodnoty koncentrace neznámých vzorků.