苯甲酸钠的测定Word下载.docx
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色谱条件:
色谱柱,ShimPackclc-ODS柱,5.0x160mm;
流动相（甲醇:
0.03mol/LNH4Ac=15:
85）,速度:
2.0mL/min;
柱温:
30;
长:
2.0nm,进样10ul;
以RT值定性,以峰面积外标法定量。
计算：
样品（g/L）=A1CV1000/A2m1000式中:
A1为样品峰面积;
A2为标准峰面积;
C为标准质量浓度（mg/mL）;
V为样品稀释体积;
m为样品质量（mL）[1]。
表1-2-1配制标准系列
管号
1
2
3
4
5
6
苯甲酸钠ug/mL
山梨酸钾ug/mL
糖精钠ug/mL
2.5
5.0
2.0
10.0
4.0
15.0
6.0
20.0
8.0
25.0
1.2.2液相色谱
彭城大学学报中王爱军采用高压液相色谱法研究了饮料中的苯甲酸钠,实验过程中选用uBondaPakC18柱,运用外标法,在波长入=225nm的条件下,用紫外可见分光光谱仪同时对果汁类饮料中的苯甲酸钠、山梨酸钾和糖精钠进行定量分析[2]。
液相色谱法分析时间不超过20分钟。
各方面都比薄层分析的方法具有优越性[3]。
1.2.3荧光光谱
NaAc一HAC缓冲溶液的配制：
精确称取2.729gNaAc•3H2O晶体,蒸馏水溶解后转移至100mL的容量瓶中,用浓度为1md/L的盐酸配制成溶液的pH值为3,加蒸馏水稀释到刻度线,即得到pH值为3的NaAc一HAC缓冲溶液。
标准溶液的配制：
为了配制0.2mol/L的苯甲酸钠溶液，先用分析天平准确称取0.030g的苯甲酸钠固体，放入到洁净的小烧杯中，加入蒸馏水用玻璃棒搅拌溶解，转移到100mL的容量瓶中，稀释至刻度定容，摇匀。
苯甲酸钠的荧光光谱：
用荧光光谱法测定苯甲酸钠的光谱:
经查阅文献选用270nm为检测波长,检测区间为260-400nm中进行,窄缝距离为5nm。
测定苯甲酸钠的荧光光谱方法:
第一步先调整波长范围210-400的区间内，第二步在实验设置固定发射波长为最大的波长，第三步，点击扫描，进行实验。
标准曲线的测定：
用移液管准确移取0、1、2、3、4、5mL的苯甲酸钠标准溶液，分别放人6个l00mL干净的容量瓶中,在分别加入加人缓冲溶液（pH值为2.72的NaAe一HAe）的溶液10mL，加蒸馏水稀释至刻度,选用缓冲溶液为空白对照测荧光强度。
标准加人法测苯甲酸钠的浓度：
用移液管准确移取0、1、1.5、2、2.5、4mL苯甲酸钠标准溶液，将它们放入到6个洁净的50mL的容量瓶中,各加体积为5mLNaAc一HAc缓冲溶液和lmL果汁类饮料待测样,最后加蒸馏水稀释至刻度,以缓冲溶液为空白对照测分别测出不同溶液的荧光强度[4]。
1.2.4紫外分光光度法测定果蔬盐中苯甲酸钠的含量
实验方法：
吸取4.0mL苯甲酸钠标准溶液于50mL容量瓶中,用水定容；
放置20分钟左右，将溶液放入1cm比色皿，选用蒸馏水作为参比，实验中在设置224nm波长处测定吸光度。
检测波长的选择:
因为柠檬酸的存在会影响到果蔬盐中苯甲酸钠测定的准确性,所以尽量选取的波长条件为;
苯甲酸钠灵敏度高,而柠檬酸几乎不吸收的波长,选波长224nm处为苯甲酸钠的最大吸收波长，同浓度下柠檬酸在紫外区没有吸收，此时对实验的干扰小，准确性较高。
分别用移液管吸取4.0mL苯甲酸钠标准溶液、4.0mL柠檬酸溶液置于50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度，摇匀定容。
分别在200－400nm波长范围内扫描，根据吸光度对波长绘制吸收曲线。
线性关系考察:
先取八个25mL干净的容量瓶，用移液管吸取0、0.4、0.8、0.12、0.16、0.2、0.24、0.28mL苯甲酸钠标准溶液分别放入到容量瓶中,准确用蒸馏水稀释定容至刻度，摇匀,分别按实验方法操作。
由检测波长的结果分析出波长为224nm处测其吸光度，绘制图象以吸光度（A）为纵坐标，浓度（C）为横坐标，得到标准曲线，得回方程：
C=0.00821A+0.0001，相关系数r=0.9996。
结果表明，检测浓度在0.0041－0.0292mg/mL范围内苯甲酸钠的线性关系明显[5]。
1.3苯甲酸钠在食品中国家标准
表1-3苯甲酸计钠盐
食品分号
食品名称
最大使用量（g/kg）
备注
03.03
04.01.02.05
04.01.02.08
04.02.02.03
05.02.01
05.02.02
11.05
12.03
12.04
12.05
12.10
12.10.02
12.10.03
14.02.02
14.02.03
14.03
14.04.01
14.04.02.02
14.05
15.02
15.03.03
风味冰、冰棍类
果酱（罐头除外）
蜜饯凉果
腌渍的蔬菜
胶基糖果
除胶基糖果以外的其他糖果
调味糖浆
醋
酱油
酱及酱制品
复合调味料
半固体复合调味料
液体复合调味料
浓缩果蔬汁
果蔬汁
蛋白饮料类
碳酸饮料
风味饮料
茶、咖啡、植物饮料类
配制酒
果酒
1.0
0.5
1.5
0.8
0.6
0.2
0.4
以苯甲酸计
生活中人们对饮料有着一种偏爱，特别是炎热的夏天冰镇的饮料更是人们的最爱。
可是饮料中却含有像苯甲酸和苯甲酸钠，他们作为防腐剂存在在饮料中。
为了人们的健康，我国规定食品中的苯甲酸钠每千克中要低于0.02g[6]。
表中是碳酸饮料、酱类、酒类（葡萄酒、果酒）等国家标准的含量。
2银溶胶溶液的制备
2.1合成原理
在恒温加热的条件下，将硝酸银加热至沸腾十分钟后，缓慢滴入柠檬酸钠溶液时，柠檬酸钠并不立即和硝酸银起反应生成银，而首先是柠檬酸钠受热分解成稳定的产物乙酰乙酸和甲酸，甲酸和硝酸银在发生反应生成银。
由于滴入柠檬酸钠的过程很缓慢，所以开始只是还原出少量的银，此少量的银聚集呈一定数量的晶核，然后后续滴加柠檬酸钠，继续还原出银，由于先前的晶核的存在，后续还原的银将在先前的晶核上沉积长大，即先前的晶核起晶种的作用。
而柠檬酸钠受热分解的产物乙酰乙酸将吸附在银粒子的表面形成静电双电层结构起稳定银胶和防止聚集的作用。
柠檬酸钠和硝酸银的具体反应过程和产物可用下述化学反应方程式表示:
[7]
2．2试剂与仪器
表2-1实验药品
名称
规格
厂家
硝酸银
柠檬酸钠
硫氰酸钠
分析纯
化学纯C.P
国际集团化学试剂有限公司
黑龙江省阿城化学试剂厂
上海化学试剂采购供应站经销
表2-2实验仪器
型号
紫外-可见分光光度计
电子天平
磁力搅拌器
UV-2600
FA1004
MS-（H）-S
日本岛津
上海越平科学仪器有限公司
京君龙实验仪器（北京）有限公司
2．3银胶体粒子的制备
硝酸银溶液：
称取0.045g的硝酸银固体，溶于250mL蒸馏水中，剧烈搅拌1小时，定溶于250mL的容量瓶中，然后静止待用，于避光处保存。
柠檬酸钠溶液：
称取1g柠檬酸钠与100mL的蒸馏水中，剧烈搅拌1小时，定溶于100mL的容量瓶中，然后静止待用。
2.3.2银溶胶合成与测定
取10mL体积的倍数的硝酸银溶液于烧杯中，加热至沸，然后边剧烈搅拌边滴加柠檬酸钠溶液，先滴加十滴左右，保持沸腾5分钟左右，再加柠檬酸钠溶液，使加入柠檬酸钠溶液的总体积为10mL，再继续加热至沸腾并保持沸腾10分钟。
将烧杯移至磁力搅拌器上搅拌至冷却，如有微量不溶物可在冷却后进行过滤，静置待用[8]。
把所制得的银胶溶液以不同比例进行稀释，在紫外-可见分光光计上测定其吸收值。
加热过程中，硝酸银溶液和柠檬酸钠溶液的混合溶液的颜色由无色变为黄色，随着加热的时间增加，黄色逐渐加深，最后变为灰黄色。
图2-3银溶胶的紫外光谱图
银溶胶稀释3倍后，扫描吸收光谱，从银溶胶的紫外光谱图可以看出，银溶胶的紫外吸收波长在443nm。
3苯甲酸钠的表面增强性质的探究
3.1理论计算苯甲酸钠增强过程
图3-1-1苯甲酸钠优化后的结构式
图3-1-2苯甲酸钠的电子分布能级图
图3-1-3苯甲酸钠
图3-1-4苯甲酸钠银增强后的的能级分布图
图3-1-5苯甲酸银
Ramanspectraofsodiumbenzoateandsodiumbenzoateenhance
图3-1-6苯甲酸钠和苯甲酸钠增强的拉曼光谱图
表3-1苯甲酸钠的拉曼位移的归属
苯甲酸钠Frequency/cm-1
归属
Intensity
1016
1329.1
1605.52
3111.31
环呼吸
苯环上氢的面内摇摆
C=O伸缩振动
苯环上碳氢的伸缩振动
203.30
222.13
表3-2苯甲酸银的拉曼归属
苯甲酸银SERSFrequency/cm-1
3118.57
1561.3
1228.61
1009.17
C1-C12伸缩振动
777.75增强
618.15增强
由表中数据可以看出，在苯甲酸钠拉曼位移1016cm-1（环呼吸）、苯甲酸银1009.17cm-1环呼吸处银溶胶增强的苯甲酸钠的拉曼光谱信号变强；
苯甲酸钠拉曼位移1605.52cm-1处（C=O伸缩振动）、苯甲酸银1561.3cm-1（C=O伸缩振动）拉曼光谱信号变强[9]。
3.2实验内容
表3-3仪器及规格
仪器名称
电子分析天平
拉曼光谱仪
TB-214
BWTEKINC
北京赛多利斯仪器系统有限公司
BWTEK（美国）
表3-4实验试剂
试剂名称
生产厂家
苯甲酸钠
广州市德松化工有限公司
为了配置0.01mol/L，0.1mol/L，0.2mol/L，0.3mol/L的苯甲酸钠溶液，分别称取苯甲酸钠固体0.7206g，1.4410g，2.1616g，2.8822g，3.6028g，用蒸馏水溶解并定容到50ml的容量瓶中，摇匀。
1、先打开打开计算机，然后开启拉曼光谱仪器的开关，将开关上方的钥匙旋转到ON方向，打开拉曼光谱软件。
将激光强度调节到30。
2、将配置好的一系列不同浓度的苯甲酸钠溶液（0.01mol/L，0.1mol/L，0.2mol/L，0.3mol/L）分别加入到比色皿中（不要超过总容积的2/3），然后放入到测定液体的小槽中，打开激光枪的开关，然后开始测样，得出光谱图，保存数据和光谱图[10]。
3、将苯甲酸钠溶液与银溶胶按1:
1的体积比例混合，搅拌10分钟，混合均匀。
分别放入到比色皿中，用同样的方法测定混合溶液的拉曼光谱图，保存数据和光谱图。
图3-2-10.01mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图
图3-2-20.01mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图
0.01mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图在拉曼位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度为5874，而0.01mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图在1002.39cm-1处对应的拉曼强度为6142，得到了明显的增强。
图3-2-30.1mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图
图3-2-40.1mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图
0.1mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图在拉曼位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度为13787，而0.1mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图在1002.39cm-1处对应的拉曼强度为46364，得到了明显的增强。
图3-2-50.2mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图
图3-2-60.2mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图
0.2mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图在拉曼位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度为22198，而0.2mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图在1002.39cm-1处对应的拉曼强度为57966，得到了明显的增强。
图3-2-70.3mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图
图3-2-80.3mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图
0.3mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图在拉曼位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度为30211，而0.3mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图在1002.39cm-1处对应的拉曼强度为65535，得到了明显的增强。
图3-2-90.01mol/L的苯甲酸钠溶液和表面增强的拉曼光谱图
由图3-2-9可以看出0.01mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图在拉曼位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度为5874，而0.01mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图在1002.39cm-1处对应的拉曼强度为6142，得到了明显的增强。
图3-2-100.1mol/L的苯甲酸钠溶液和表面增强的拉曼光谱图
由图3-2-10可以看出0.1mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图在拉曼位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度为13787，而0.1mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图在1002.39cm-1处对应的拉曼强度为46364，得到了明显的增强。
图3-2-110.2mol/L的苯甲酸钠溶液和表面增强的拉曼光谱图
由图3-2-11可以看出0.2mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图在拉曼位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度为22198，而0.2mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图在1002.39cm-1处对应的拉曼强度为57966，得到了明显的增强。
图3-2-120.3mol/L的苯甲酸钠溶液和表面增强的拉曼光谱图
由图3-2-12可以看出0.3mol/L的苯甲酸钠溶液的拉曼光谱图在拉曼位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度为30211，而0.3mol/L的苯甲酸钠溶液表面增强的拉曼光谱图在1002.39cm-1处对应的拉曼强度为65535，得到了明显的增强。
3.3数据分析
根据实验数据用origin7.5作图（如下）
Ramanspectraofbenzoicacidofdifferentconcentrationsofsodiumenhanced
图3-3不同浓度的苯甲酸钠增强的拉曼光谱
4结论
本文采用银溶胶溶液做苯甲酸钠溶液的基底，通过拉曼光谱的测定，在拉曼光谱图位移1002.39cm-1处对应的拉曼强度得到了明显的增强，得出了银溶胶对苯甲酸钠溶液有表面增强的作用的结论。
这与通过理论计算苯甲酸钠拉曼1016cm-1、苯甲酸银1009.17cm-1处银溶胶增强的苯甲酸钠的拉曼光谱信号变强；
苯甲酸钠拉曼位移1605.52cm-1处（C=O伸缩振动）、苯甲酸银1561.3cm-1（C=O伸缩振动）拉曼光谱信号变强。
由此可知理论计算的结果与实验得到的的结论一致。
并通过进一步探究发现：
当苯甲酸钠溶液的浓度较高时，银溶胶对苯甲酸钠溶液表面增强越明显。
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