《氣體檢測技術(shù)張靜》PPT課件.ppt

第七章氣體檢測技術(shù) 利用物質(zhì)在生化反應(yīng)或化學反應(yīng)中放出或吸收氣體的性質(zhì) 通過測量氣體量的變化而對物質(zhì)進行定性定量分析的技術(shù) 廣泛應(yīng)用于細胞呼吸 酶反應(yīng)動力學 氧化還原反應(yīng)以及氨基酸 酮酸 尿素等的測定 檢測的氣體主要有氧氣 二氧化碳 氮氣 常用儀器 華勃氏呼吸儀 范 斯萊克檢測儀 第一節(jié)華勃氏呼吸儀檢壓法 原理恒溫恒容的密閉系統(tǒng)中 利用氣體壓力的變化而測定氣體變化量的方法 pV nRTn pV RT kpP 氣體壓強 用布氏液柱高度h mm 表示 1標準大氣壓 10000mm布氏液柱 標準狀態(tài)下氣體的體積變化X khK為反應(yīng)瓶常數(shù)V 密閉反應(yīng)系統(tǒng)總體積 l Vf 反應(yīng)瓶中液體體積 l t 反應(yīng)溫度 標準大氣壓P0下 該氣體的溶解度 毫升氣體 毫升液體 可查表得到 主要部分為1個帶有主室 A 和側(cè)室 B 的反應(yīng)瓶以及和它相連的檢壓管 檢壓管固定在金屬板上 金屬板則夾在振蕩器上 反應(yīng)瓶可浸沒在恒溫水浴中 檢壓管的底端套有一段橡皮管 橡皮管的另一端用玻璃珠塞住 橡皮管和檢壓管的下半部充滿比重為1 0366的布氏檢壓液作為檢壓計的液柱 液柱的高低可通過壓在橡皮管上的螺旋壓板 C 來調(diào)節(jié) 檢壓管有三個口 一個側(cè)向向下 可與反應(yīng)瓶連接 另一個與反應(yīng)瓶同側(cè)的上端開口裝有三通活塞 關(guān)閉三通活塞時 從反應(yīng)瓶到檢測液液面之間形成密閉系統(tǒng) 另一側(cè)上端開口 與大氣相通 1氧氣吸收量測定1 反應(yīng)系統(tǒng)總體積V的測量 一般采用重量法進行測量 即在一定溫度下 將純凈的水銀充滿到配套的反應(yīng)瓶和檢壓管的某一刻度之間的全部空間 然后稱取水銀重量 根據(jù)水銀在該溫度下的密度換算出體積 2 布氏檢壓液的配制 膽酸鈉5g NaCl23g 溶解后混合調(diào)整比重為1 033 配好后 每500ml加0 1g伊文氏藍 3 加樣品 將反應(yīng)瓶洗凈干燥 調(diào)節(jié)好恒溫水浴溫度 將樣品加在反應(yīng)瓶中 反應(yīng)液加在反應(yīng)瓶的側(cè)管中 若反應(yīng)在吸收氧氣的同時還有二氧化碳放出 可加少量飽和KOH溶液與反應(yīng)瓶的中央小杯 各反應(yīng)瓶所加的各種液體體積必須相同 然后將反應(yīng)瓶與檢壓管緊密連接 扣好彈簧或橡皮筋 使之密封后把檢壓儀裝好 反應(yīng)瓶全部浸入在恒溫水浴中 關(guān)閉三通活塞 啟動振蕩器 振蕩5 10min 使反應(yīng)瓶內(nèi)外溫度一致 然后打開三通活塞使檢壓管壓力平衡 另外 一個反應(yīng)瓶作為對照管的溫壓瓶 溫壓瓶裝等體積的蒸餾水代替樣品液和反應(yīng)液 用于校正氣壓的變化和水槽中溫度的變化 在計算時應(yīng)將樣品測定值加上或減去空白測定值 4 測定 在反應(yīng)瓶的壓力和溫度達到平衡后 關(guān)閉三通活塞 調(diào)節(jié)施壓板使檢壓液柱的高度調(diào)節(jié)到測反應(yīng)系統(tǒng)總體積時的標準點 如 150nm處 記錄檢壓管開口一側(cè)的檢壓液高度 迅速將指管中的反應(yīng)液全部傾入反應(yīng)瓶中 放回恒溫水槽 繼續(xù)振蕩 每隔一段時間 記錄檢壓管開口一側(cè)的檢壓液高度 密閉一側(cè)的液柱應(yīng)調(diào)回到標準點 5 計算 首先根據(jù)反應(yīng)系統(tǒng)總體積 V 反應(yīng)瓶內(nèi)液體總體積 Vf 反應(yīng)溫度t及查表得到的氣體溶解度 計算反應(yīng)常數(shù)k 273K V Vf 273 t Vf P0 再根據(jù)測得的壓力變化值h 計算出標準狀態(tài)下氣體體積的變化值X X kh若要計算反應(yīng)物的量 n X 22 4 106 可得到氣體的摩爾數(shù) 再根據(jù)反應(yīng)方程式計算反應(yīng)物的量 2二氧化碳放出量的測定許多生化反應(yīng)和化學反應(yīng)都放出二氧化碳 可用華勃氏呼吸儀測定丙酮酸脫羧 CH3COOH丙酮酸脫羧酶CH3CHO CO2尿素水解 NH2C O H2O脲酶2NH4 CO2NH2 二氧化碳放出量的測定與氧吸收量的測定方法大致相同 只是前者反應(yīng)后壓力升高 后者壓力降低 若反應(yīng)在放出CO2的同時又吸收O2 則可用2套測壓計 一套的反應(yīng)瓶中央加KOH測出氧氣的吸收量 一套不加KOH測出的數(shù)值為CO2放出量與氧氣吸收量之差值 將此差值加上氧氣吸收量即為CO2放出量 XCO2 h1kCO2 h2kO2XCO2 二氧化碳放出量kCO2 測定CO2的反應(yīng)瓶常數(shù)h1 無加KOH的檢測計測出的壓力差h2 加進KOH的檢測計測出的壓力差kO2 測定CO2的反應(yīng)瓶常數(shù) 第二節(jié)范 斯萊克檢測儀測定 氨基酸 范 斯萊克檢測儀裝置主要由反應(yīng)器 量氣管和氣體吸收瓶三部分構(gòu)成 主要用于檢測 氨基酸與亞硝酸反應(yīng)所產(chǎn)生的氮氣 從而計算氨基酸的含量 氨基酸與亞硝酸反應(yīng)生成羥基酸放出氮氣R CH COOH HNO2 R CH COOH H2O N2 NH2 OH 亞硝酸由亞硝酸鈉和冰醋酸反應(yīng)生成NaNO2 HAc NaAc HNO2 亞硝酸在反應(yīng)過程中容易分解成氧化氮氣3HNO2 HNO3 2NO H2O 氧化氮干擾氮氣的測量 用堿性高錳酸鉀完全吸收后才能準確測量氮的體積NO 3KMnO4 4KOH KNO3 3K2MnO4 2H2O 釋放的氮氣 一半來自氨基酸