17有机酸与维生素分析.ppt

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2022/10/17,1,第十七章有机酸与V分析,Y,2022/10/17,2,有机酸的种类,苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、乙酸和草酸等。

有机酸分析的意义其含量量植物品种、栽培条件及生长状况密切相关；测定糖/酸度，能判断果蔬的成熟度和品质；而且有机酸在食品的加工、贮存、品质管理、评价以及生物化学等领域，被认为是重要的成分。

2022/10/17,3,2022/10/17,4,农产品分析中有机酸测定的项目,有机酸总量挥发性酸总量pH有机酸组分,2022/10/17,5,总酸度的测定,方法原理：

样品中的有机酸用碱滴定时，被中和生成盐类。

反应式如下：

RCOOH+NaOHRCOONa+H2O用酚酞作指示剂，它在pH约8.2时达到终点。

根据NaOH的消耗量来计算有机酸的含量。

操作：

称取捣碎均匀样品1020g，用约150mL水将其移入250mL容量瓶中，充分摇匀后稀释定容。

用干滤纸过滤，取滤液50mL，加入酚酞指示剂34滴，用0.1molL-1NaOH标准溶液滴定至微红色，1min内不褪色为终点。

2022/10/17,6,挥发性酸总量的测定,挥发性酸包括游离态和结合态两部分，前者在蒸馏时较易挥发，后者比较困难。

测定挥发性酸的方法有直接法和间接法。

直接法是用碱液滴定由蒸馏或其它方法所得的挥发性酸；间接法是将挥发性酸蒸发除去后，滴定残渣的不挥发酸的酸度，再由总酸度减去此残渣酸度即得挥发酸含量。

一般用直接法较为方便。

方法原理：

挥发酸可用水蒸汽使之分离，加入磷酸可以使结合的挥发性酸离析。

挥发性酸经冷凝收集后，再用标准碱滴定。

2022/10/17,7,有机酸组分测定的方法,有机酸的测试分析，通常可用离子交换色谱，或离子排斥色谱或反相色谱完成.过去常用的是离子排斥色谱方法.这种方法将较强的无机酸根离子排斥于色谱分离柱的树脂之外，作为一个峰而首先淋出，有机酸和其它无机弱酸随后被依次分离。

2022/10/17,8,色谱分析原理简介,2022/10/17,9,2022/10/17,10,气相色谱法GasChromatography,2022/10/17,11,19-1气相色谱仪,2022/10/17,12,GC工作过程,2022/10/17,13,一、色谱法的特点、分类和作用,1.概述混合物最有效的分离、分析方法。

俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置：

色谱原型装置，如图。

色谱法是一种分离技术，试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。

其中的一相固定不动，称为固定相；另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相。

2022/10/17,14,2.色谱法分类,

（1）气相色谱：

流动相为气体（称为载气）。

按分离柱不同可分为：

填充柱色谱和毛细管柱色谱；按固定相的不同又分为：

气固色谱和气液色谱,2022/10/17,15,

（2）液相色谱：

流动相为液体（也称为淋洗液）。

按固定相的不同分为：

液固色谱和液液色谱。

离子色谱：

液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相，不同pH值的水溶液为流动相。

2022/10/17,16,（3）其他色谱方法,薄层色谱和纸色谱：

比较简单的色谱方法,凝胶色谱法：

测聚合物分子量分布。

超临界色谱:

CO2流动相。

高效毛细管电泳:

九十年代快速发展、特别适合生物试样分析分离的高效分析仪器。

2022/10/17,17,气相色谱分离过程,当试样由载气携带进入色谱柱与固定相接触时，被固定相溶解或吸附;随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组分又从固定相中挥发或脱附;挥发或脱附下的组分随着载气向前移动时又再次被固定相溶解或吸附;随着载气的流动，溶解、挥发，或吸附、脱附的过程反复地进行。

2022/10/17,18,一、气相色谱仪器gaschromatographicinstruments,2022/10/17,19,二、气相色谱结构流程processofgaschromatograph,1-载气钢瓶；2-减压阀；3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器；12-记录仪；,载气系统,进样系统,色谱柱,检测系统,温控系统,2022/10/17,20,二、气相色谱仪主要部件mainassemblyofgaschromatograph,1.载气系统包括气源、净化干燥管和载气流速控制；,常用的载气有：

氢气、氮气、氦气；净化干燥管：

去除载气中的水、有机物等杂质（依次通过分子筛、活性炭等）；载气流速控制：

压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。

2022/10/17,21,2.进样装置,进样装置：

进样器+气化室；气体进样器（六通阀）：

推拉式和旋转式两种。

试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱；,2022/10/17,22,液体进样器：

不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10L；毛细管色谱常用1L；新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。

气化室：

将液体试样瞬间气化的装置。

无催化作用。

2022/10/17,23,2.检测原理,平衡电桥，右图。

不同的气体有不同的热导系数。

钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值：

R参=R测;R1=R2则：

R参R2=R测R1无电压信号输出；记录仪走直线（基线）。

2022/10/17,24,进样后:

载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变化，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，R参R测则：

R参R2R测R1,这时电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。

信号与组分浓度相关。

记录仪记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。

2022/10/17,25,2.氢焰检测器的结构,

（1）在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（100300V）构成一个外加电场。

（2）氢焰检测器需要用到三种气体：

N2：

载气携带试样组分；H2：

为燃气；空气：

助燃气。

使用时需要调整三者的比例关系，检测器灵敏度达到最佳。

2022/10/17,26,3.氢焰检测器的原理,

（1）当含有机物CnHm的载气由喷嘴喷出进入火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基：

CnHmCH

（2）产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应：

CH+OCHO+e（3）生成的正离子CHO+与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应：

CHO+H2OH3O+CO,A区：

预热区B层：

点燃火焰C层：

热裂解区：

温度最高D层：

反应区,2022/10/17,27,氢焰检测器的原理,（4）化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场的作用下分别向两极定向运动而产生微电流（约10-610-14A）；（5）在一定范围内，微电流的大小与进入离子室的被测组分质量成正比，所以氢焰检测器是质量型检测器。

（6）组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一的碳原子被电离。

（7）离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质量成正比的色谱流出曲线,2022/10/17,28,四、电子捕获检测器electroncapturedetector,ECD,高选择性检测器，仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的灵敏度，检测下限10-14g/mL，对大多数烃类没有响应。

较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定。

2022/10/17,29,程序升温,2022/10/17,30,高效液相色谱,highperformanceliquidchromatograph,2022/10/17,31,一、液相色谱仪器highperformanceliquidchromatograph,2022/10/17,32,高效液相色谱法的特点,特点：

高压、高效、高速高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。

2022/10/17,33,三、流程及主要部件processandmainassemblyofHPLC,1.流程,2022/10/17,34,2.主要部件,

（1）高压输液泵主要部件之一，压力：

150350105Pa。

为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（10m），液体的流动相高速通过时，将产生很高的压力，因此高压、高速是高效液相色谱的特点之一。

应具有压力平稳、脉冲小、流量稳定可调、耐腐蚀等特性,2022/10/17,35,

（2）梯度淋洗装置,外梯度:

利用两台高压输液泵，将两种不同极性的溶剂按一定的比例送入梯度混合室，混合后进入色谱柱。

内梯度:

一台高压泵,通过比例调节阀,将两种或多种不同极性的溶剂按一定的比例抽入高压泵中混合。

2022/10/17,36,（3）进样装置,流路中为高压力工作状态，通常使用耐高压的六通阀进样装置，其结构如图所示：

2022/10/17,37,（4）高效分离柱,柱体为直型不锈钢管，内径16mm，柱长540cm。

发展趋势是减小填料粒度和柱径以提高柱效。

2022/10/17,38,（5）液相色谱检测器,a.紫外检测器应用最广，对大部分有机化合物有响应。

特点：

灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小（1mm10mm，容积8L）；对流动相的流速和温度变化不敏感；波长可选，易于操作；可用于梯度洗脱。

2022/10/17,39,b.光电二极管阵列检测器,紫外检测器的重要进展；光电二极管阵列检测器：

1024个二极管阵列，各检测特定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。

2022/10/17,40,c.荧光检测器（fluorescencedetector）,高灵敏度、高选择性；对多环芳烃，VB、黄曲霉素、卟啉类化合物、农药、药物、氨基酸、甾类化合物等有响应；,2022/10/17,41,主要分离类型与原理,2022/10/17,42,一、液-固吸附色谱liquid-solidadsorptionchromatography,固定相：

固体吸附剂为，如硅胶、氧化铝等，较常使用的是510m的硅胶吸附剂；流动相：

各种不同极性的一元或多元溶剂。

基本原理：

组分在固定相吸附剂上的吸附与解吸；适用于分离相对分子质量中等的油溶性试样，对具有官能团的化合物和异构体有较高选择性；缺点：

非线形等温吸附常引起峰的拖尾；,2022/10/17,43,二、液-液分配色谱liquid-liquidpartitionchromatography,固定相与流动相均为液体（互不相溶）；基本原理：

组分在固定相和流动相上的分配；流动相：

对于亲水性固定液，采用疏水性流动相，即流动相的极性小于固定液的极性（正相normalphase），反之，流动相的极性大于固定液的极性（反相reversephase）。

正相与反相的出峰顺序相反；固定相：

早期涂渍固定液，固定液流失，较少采用；化学键合固定相：

（将各种不同基团通过化学反应键合到硅胶（担体）表面的游离羟基上。

C-18柱（反相柱）。

2022/10/17,44,三、离子交换色谱ion-exchangechromatography,固定相：

阴离子离子交换树脂或阳离子离子交换树脂；流动相：

阴离子离子交换树脂作固定相，采用酸性水溶液；阳离子离子交换树脂作固定相，采用碱性水溶液；基本原理：

组分在固定相上发生的反复离子交换反应；组分与离子交换剂之间亲和力的大小与离子半径、电荷、存在形式等有关。

亲和力大，保留时间长；阳离子交换：

RSO3H+M+=RSO3M+H+阴离子交换：

RNR4OH+X-=RNR4X+OH-应用：

离子及可离解的化合物，氨基酸、核酸等。

2022/10/17,45,四、离子色谱ionchromatography,离子色谱是在20世纪70年代中期发展起来的一中技术，其与离子交换色谱的区别是其采用了特制的、具有极低交换容量的离子交换树脂作为柱填料，并采用淋洗液抑制技术和电导检测器，是测定混合阴离子的有效方法。

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