Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose)

Transkript

1 Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose) Baggrund: Det viser sig at en del af de sukkerarter vi indtager med vores mad er hvad man i fagsproget kalder reducerende sukkerarter. Disse vil i en stærk basisk opløsning reducere den gule forbindelse 2-hydroxy,3,5- dinitrobenzoesyre til et rødorange stof. Det viser sig heldigt, at det gule og det rødorange stof absorberer lys af forskellig bølgelængde. vor meget lys, der absorberes måles med et spektrofotometer (på apparatet kan opløsningens absorbans aflæses). Kemikalier: Salicylatreagens: 5 g 2-hydroxy,3,5-dinitrobenzoesyre opløses under opvarmning i 100 ml 4M Na (16 g Na i 100 ml). Desuden opløses under opvarmning 150 g Kaliumnatriumtartrat i 250 ml vand. De to opløsninger blandes og fortyndes til 500 ml. pløsningen er i køleskab holdbar i længere tid. Stam-glucoseopløsning: En glukoseopløsning indeholdende 1000 mg glukose/l laves ved at opløse 1,000 g glukose i en 1000 ml målekolbe op fylde op med destilleret vand. Denne stamopløsning bruges til at lave de andre standardopløsninger. Læskedrikkens klargøring: En læskedrik indeholder normalt meget mere glukose end vores standardopløsninger, så vi må fortynde læskedrikken inden analysen. For at kunne udtage et præcist volumen af læskedrikken må denne afbruses først. erefter tages med finnpipette 2,00 ml læskedrik, der kommes i en 100 ml målekolbe, der fyldes op med vand og kolben rystes godt. Læskedrikke er nu fortyndet 50 gange. Der laves nu analyse med den fortyndede opløsning præcist som angivet i resultatskema afslut med at måle absorbansen.

2 Standardopløsninger/resultatskema: Af glukosestamopløsningen skal der laves fortyndinger så man får opløsninger med mindre, men kendte indhold af glukose (man kalder sådanne opløsninger standardopløsninger). Til alle forsøg skal der bruges 2 ml glukoseopløsning det er vigtigt at du senere i forsøget husker dette. En opløsning hvor du tager 0,5 ml af stamopløsningen og 1,5 ml vand vil således 0,5 have indholdet i 1000 mg / L 0,5 + 1,5 Til 5 nummererede rene reagensglas tilsættes opløsninger efter skemaet nedenfor Resultatskema: Glukoseopløsning Afioniseret vand glukoseindhold Salicylatreagens Afioniseret vand Målt absorbans læskedrik bemærkning 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,0 0,5 ml finnpipette 2,0 1,5 1,0 0, ,5 ml finnpipette 0 mg/l 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2 ml finnpipette ml finnpipette Der skulle nu gerne være lige meget væske i alle glas. Glassene omrystes godt og placeres i et vandbad med kogende vand de skal stå her i ca. 5 min. erefter afkøles glassene til stuetemperatur. Måling af absorbans: I forvejen er I blevet instrueret i brugen af spektrofotometeret. Apparatet indstilles på bølgelængden 540 nm og nulstilles med opløsning fra glas 1 i kuvetten. Kuvetten skylles med lidt fra glas 2 og fyldes derefter med prøven fra glas 2

3 absorbansen måles og noteres i resultatskemaet. Der fortsættes på samme måde med de øvrige opløsninger. Fremstilling af standardkurve: I et regneark laves en XY-punktgraf med det kendte glukoseindhold som serie 1 og absorbansen som serie 2. Punkterne skulle gerne se ud til at ligge på en ret linje. Lav derfor tendenslinjen som en ret linje, der går gennem (0,0) og få vist ligningen i diagrammet- I har nu lavet en standardkurve. Den rette linje eller forskriften for denne kan bruges til at oversætte en målt absorbans til et glukoseindhold, hvilket skal udnyttes når I måler på prøver fra læskedrikken. Beregning af læskedrikkens glukoseindhold: I kan nu på standardkurven aflæse hvilket glukoseindhold jeres absorbans svarer til. Mere præcist vil det dog være, hvis I udnytter kendskabet til ligningen for tendenslinjen! Når I skal angive læskedrikkens glukoseindhold skal I huske på at læskedrikken blev fortyndet 50 gange.

4 Baggrund: Kvantitativ bestemmelse af sukker (sakkarose) Det meste af det sukker, der findes i sodavand i Danmark er sukker fra roer, der kaldes sakkarose Sakkarose reagerer ikke med vores salicylatreagens der reagerede med glukose, men da sakkarose er opbygget af to sukkerarter nemlig glukose og fruktose kan man ved en hydrolyse (reaktion med vand ofte med syre som katalysator) få det omdannet efter følgende reaktion: Sakkarose + 2 Glukose + Fruktose Stam-sukkeropløsning: En sukkeropløsning indeholdende 2000 mg sukker/l laves ved at opløse 2,000 g posesukker i en 1000 ml målekolbe op fylde op med destilleret vand. Denne stamopløsning bruges til at lave de andre standardopløsninger. Forbehandling af sukkeropløsningerne: 50 ml sukkeropløsning tilsættes 10 ml 4M CL og opvarmes til kogning i 10 min, herved sker hydrolysen som vist ovenfor og sukkeret bliver lavet om til glukose. erefter neutraliseres opløsningen med 30 ml 2M Na og det hele hældes i en 100 ml målekolbe og der fortyndes til 100 ml Læskedrikkens klargøring: En læskedrik indeholder normalt meget mere sukker end vores standardopløsninger, så vi må fortynde læskedrikken inden analysen. For at kunne udtage et præcist volumen af læskedrikken må denne afbruses først. erefter tages med finnpipette 2,00 ml læskedrik, der kommes i en 100 ml målekolbe, der fyldes op med vand og kolben rystes godt. Læskedrikken er nu fortyndet 50 gange. 50 ml sukkeropløsning tilsættes 10 ml 4M CL og opvarmes til kogning i 10 min, herved sker hydrolysen som vist ovenfor og sukkeret bliver lavet om til glukose. erefter neutraliseres opløsningen med 30 ml 2M Na og det hele hældes i en 100 ml målekolbe og der fortyndes til 100 ml Der laves nu analyse med den fortyndede opløsning præcist som angivet i resultatskema afslut med at måle absorbansen. Beregning af læskedrikkens sukkerindhold: I kan nu på standardkurven aflæse hvilket sukkerindhold jeres absorbans svarer til. Mere præcist vil det dog være, hvis I udnytter kendskabet til ligningen for tendenslinjen! Når I skal angive læskedrikkens sukkerindhold skal I huske på at læskedrikken blev fortyndet 50 gange.

5 Standardopløsninger/resultatskema: Af sukkerstamopløsningen skal der laves fortyndinger så man får opløsninger med mindre, men kendte indhold af sukker (man kalder sådanne opløsninger standardopløsninger). Til alle forsøg skal der bruges 2 ml sukkeropløsning det er vigtigt at du senere i forsøget husker dette. En opløsning hvor du tager 0,5 ml af stamopløsningen og 1,5 ml vand vil således 0,5 have indholdet i 2000 mg / L 0,5 + 1,5 Til 5 nummererede rene reagensglas tilsættes opløsninger efter skemaet nedenfor Resultatskema: sukkeropløsning Afioniseret vand sukkerindhold Salicylatreagens Afioniseret vand Målt absorbans læskedrik bemærkning 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,0 0,5 ml finnpipette 2,0 1,5 1,0 0, ,5 ml finnpipette 0 mg/l 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2 ml finnpipette ml finnpipette Der skulle nu gerne være lige meget væske i alle glas. Glassene omrystes godt og placeres i et vandbad med kogende vand de skal stå her i ca. 5 min. erefter afkøles glassene til stuetemperatur. Fremstilling af standardkurve: I et regneark laves en XY-punktgraf med det kendte sukkerindhold som serie 1 og absorbansen som serie 2. Punkterne skulle gerne se ud til at ligge på en ret linje. Lav derfor tendenslinjen som en ret linje, der går gennem (0,0) og få vist ligningen i diagrammet- I har nu lavet en standardkurve. Den rette linje eller forskriften for denne kan bruges til at oversætte en målt absorbans til et sukkerindhold, hvilket skal udnyttes når I måler på prøver fra læskedrikken.

6 Lidt om målingerne Nedenfor er spektrene af standardopløsningerne 1 og 5 vist. Som man kan se er der et delvist sammenfald mellem absorbansen af den gule og rødorange opløsning dog således at hvis man går til bølgelængder større end 530 nm er absorbansen af det gule stof stort set 0, så man vil ved bølgelængden 540 nm og lave koncentrationer forvente at absorbans og koncentration er proportionale Spektre af glas 1 og 5 3,5 3,0 gul glas 1 rødorange glas 5 2,5 Absorbans 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 400,00 450,00 500,00 550,00 600,00 bølgelængde i nm

7 Måleresultater fra et forsøg med glukose læskedrik bemærkning Glukoseopløsning 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,0 0,5 ml finnpipette Afioniseret vand 2,0 1,5 1,0 0, ,5 ml finnpipette glukoseindhold 0 mg/l Salicylatreagens 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2 ml finnpipette Afioniseret vand ml finnpipette Målt absorbans 0 0,163 0,414 0,634 0,814 0,531 absorbans 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 glukosestandardkurve y = 0,00082x Løsning af ligningen 0,531 = 0,00082i x Giver x=648 mg/l og husker man fortyndingen på 50 gange er indholdet af glukose i læskedrikken 32 g/l indhold(mg/l)

8 læskedrik bemærkning sukkeropløsning 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,0 0,5 ml finnpipette Afioniseret vand 2,0 1,5 1,0 0, ,5 ml finnpipette sukkerindhold 0 mg/l Salicylatreagens 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2 ml finnpipette Afioniseret vand ml finnpipette Målt absorbans 0,00 0,208 0,456 0,716 0,964 0,889 Absorbans 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Sukkerstandardkurve y = 0,00047x mg sukker pr L Beregningerne er her mere uigennemskuelige. usk imidlertid på at noget af den rødorange farve skyldes læskedrikkens indhold af glukose (absorbans =0,531) da opløsningerne i dette forsøg kun har den halve mængde læskedrik i sig er glukosen ansvarlig for absorbansen 0,531/2=0,266 Så absorbansen, der skyldes sukker er 0,889-0,266 = 0,623 Den ligning, der skal løses er derfor 0,623=0,00047 x heraf x=1326 mg/l men da læskedrikken blev fortyndet 50 gange er indholdet mg/l =66,3 g/l