實(shí)驗(yàn)2 菠菜中色素的提取和分離

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1、實(shí)驗(yàn)2菠菜中色素的提取和分離揚(yáng)州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院張磊091301223一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?．了解分離與提純過程在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；2．掌握分離與提純實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路和方法；3.掌握菠菜中色素提取的原理，步驟和影響因素；二．實(shí)驗(yàn)原理：1．葉綠體中的色素是有機(jī)物，不溶于水，易溶于乙醇等有機(jī)溶劑中，所以用石油醚、乙醇等能提取色素。2．本實(shí)驗(yàn)選用的是吸附色譜，氧化鋁作為吸附劑（極性），色素提取液為吸附液，色素提取液中各成分極性大小為：葉綠素b（黃綠色）>葉綠素a（藍(lán)綠色）>葉黃素（黃色）>β-類

2、胡蘿卜素（橙色）。3.柱層析法的分離原理是根據(jù)物質(zhì)在氧化鋁上的吸附力不同而使各組分分離。一般情況下極性較大的物質(zhì)易被吸附，極性較弱的物質(zhì)不易被吸附，所以由上到下為：葉綠素b（黃綠色），葉綠素a（藍(lán)綠色），葉黃素（黃色），β-類胡蘿卜素（橙色）。三、實(shí)驗(yàn)材料：儀器：研缽、分液漏斗、層析柱(20×10cm)，表面皿，普通漏斗，量筒試劑：石油醚、乙醇(95%)、菠菜葉、丙酮(化學(xué)純)、中性氧化鋁，無水硫酸鈉四、實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容【探究：菠菜（或青菜）的處理方式】（1）小組討論處理菠菜的各種方式，然后按照“

3、手撕”，“劃幾刀，再手撕”，“剪成丁狀”，“剪碎后稍加研磨”，“研磨成漿”共五種方式分為五組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后確定控制菠菜葉取25克，加入有機(jī)溶劑15mL（9mL石油醚+6mL乙醚），浸泡時(shí)間取25min為統(tǒng)一條件；（2）開始分組實(shí)驗(yàn)，各自處理好各組的菠菜，放置在燒杯中，加入15mL有機(jī)溶劑并蓋上表面皿浸泡25min。3（3）在浸泡的時(shí)間內(nèi)開始裝柱，首先在滴管下口裝上橡皮管并夾上彈簧夾（夾緊），在管的出口處放入一小撮棉花，在棉花上放置已剪好的和滴管內(nèi)徑一般大小的圓形濾紙，然后用普通漏斗往里面裝入中性

4、氧化鋁，最后在氧化鋁上再加上和滴管內(nèi)徑一般大小的圓形濾紙，夾在鐵架臺(tái)上備用。（4）25min后，把浸取液用紗布過濾，濾液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，加等體積的水洗一次，棄去下層的水-乙醇層。石油醚層再用等體積的水洗二次。有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥后轉(zhuǎn)移至燒杯中做柱層析分離。（5）把得到的葉綠素分幾次倒入柱中，緩慢放開彈簧夾，再用9:1的石油醚—丙酮溶液滴加，一段時(shí)間后在層析柱上出現(xiàn)了一條條的不同顏色的條紋，即葉綠素b，葉綠素a，葉黃素，β-類胡蘿卜素實(shí)現(xiàn)分離。五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與總結(jié)組別“手撕”“劃幾刀，再手撕”“

5、剪成丁狀”“剪碎后稍加研磨”“研磨成漿”現(xiàn)象總結(jié)：菠菜的前提處理對(duì)提取色素非常重要，當(dāng)菠菜磨得越碎，有機(jī)溶劑溶解的色素就越多，但當(dāng)菠菜研磨成漿的時(shí)候，雖然溶解色素很多，但其中混有很多細(xì)小的纖維素，對(duì)過濾的時(shí)候不方便，會(huì)堵在漏斗口，用紗布過濾時(shí)又不能完全除去，對(duì)實(shí)驗(yàn)的后續(xù)操作有很大影響。所以菠菜要研磨時(shí)只可適當(dāng)，不可研磨得太爛而成湖狀。六、實(shí)驗(yàn)主意事項(xiàng)1.分液時(shí)注意有機(jī)層和水層的選?。?.裝柱時(shí)邊裝邊輕輕敲打，使其嚴(yán)實(shí)；3.實(shí)驗(yàn)后回收玻璃滴管和螺旋夾。4.萃取時(shí)不要?jiǎng)×艺袷?，以防止發(fā)生乳化現(xiàn)象。3

6、七、問題與討論1.實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要準(zhǔn)備紗布過濾？答：過濾時(shí)不要使用濾紙而使用紗布，否則纖維素會(huì)堵在漏斗口，不容易分離。2.在完成實(shí)驗(yàn)分離時(shí)，黃色不是很明顯，為什么？答：當(dāng)有顏色在柱上顯現(xiàn)出來時(shí)，黃色的葉黃素不是很明顯，由于葉黃素易溶于醇而在石油醚中溶解度較小，從嫩綠菠菜得到的提取液中，葉黃素含量很少，柱色譜中不易分出黃色帶。3.在用柱分離時(shí)，柱中的填料會(huì)發(fā)生斷層，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因？答：為了保持柱子的均一性，使整個(gè)吸附劑浸泡在溶劑或溶液中是必要的，否則當(dāng)柱中溶劑或溶液流干時(shí)，就會(huì)使柱身干裂，影響滲

7、透和顯色的均一性。因此要保證整個(gè)裝樣過程中溶劑要高于三氧化二鋁的表面。4.有的同學(xué)實(shí)驗(yàn)不是很成功，當(dāng)把色素倒入柱中時(shí)，未出現(xiàn)分層，而是聚集在一起的原因？答：這與層析柱填裝緊密與否有關(guān)，若各部分松緊不勻，會(huì)影響滲透速度和顯色的均勻。因此壓緊填料，色素分離不開；也不要過慢，使柱裝得太松，導(dǎo)致層析過程中，填料床高度下降，色素洗脫很慢。5.分液時(shí)水洗的目的是什么？答：除去有機(jī)相中少量的乙醇和其它水溶性物質(zhì)。6.為什么要提取自然色素？答：合成色素大都對(duì)人體健康有害，所以從植物中提取色素是人類需要攻克的難題

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