麦芽糖水解速率的研究

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1、“#芽糖水舰轉麵测定”的课题研究作者：王海潇刘建指导老师：唐浩东2015年9月11日摘要化学反应速率及相关动力学常数的测定是物理化学研究的重要内容之一。化学动力学的实验和科研工作常常涉及到温度控制，时问记录及浓度测定等。因此，这三个变量之间的关系成了化学动力学研究的主题之一。我们通过旋光仪对麦芽糖水解过程的旋光度进行测定，并由此计算麦芽糖的水解速率。关键词：化学反应速率；麦芽糖；水解速率；旋光度目录—>研究背景1—>研究目标1三、实验内容13.1实验方法13.2实验仪器和药品23.3实验过程3五、结论4六、分析与总结56.1实验分析56

2、.2实验总结5七、文献综述6一、研究背景:麦芽糖（maltose）是碳水化合物的一种，无色品体，味甜，由含淀粉酶的麦芽作用于淀粉而制得。用作营养剂，也供配制培养基用。室温时在真空的硫酸或五氧化二磷干燥器中不会失去结晶水。能还原斐林氏溶液。能被许多酵母发酵。麦芽糖酶能将其水解成二分子（X-D-葡萄糖。溶于水，微溶于乙醇，几乎不溶于乙醚。和对密度1.54。熔点102〜103°C。比旋光[a]20D+111.7°—+130.4°（c=4,水中｝。二、研究目标：1.测定麦芽糖转化的反疢速率常数。2.了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。3.

3、了解旋光仪构造的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法和操作技术。三、实验内容：3.1实验方法：利用旋光仪对麦芽糖水解速率常数测定，丼且可以了解反应物浓度与旋光度之间的关系。用旋光度测定法测定麦芽糖，简便、快速，准确，重复性好，麦芽糖浓度与旋光度成正比用该方法制备标准曲线具冇很好的相关性。由于麦芽糖的水解反应可看作伪一级水解反应，当温度及氢离子浓度为定值吋，反应熟虑常数为定值，所以对数据的处理提供了较大的方便。麦芽糖在水中转化成两分子葡萄糖，是一个一级反应，其反应为：Ci2H220n（麦芽糖）+H2O—2C6Hi2O6（葡萄糖）一级反应的速

4、率方程可由下式表示：-dc/dt=kc（c为吋间t吋的反应物浓度，k为反应速率常数）（1）式积分可得：lnco-lnc=kt（2）（cO为反应丌始时反应物浓度）从（2）式可看出，在不同吋间测定反应物的相应浓度，并以Inc对t作图，可得一直线，由直线斜率即可求得反映速率常数k。3.2实验仪器和药品：表1.炙验药品实验药品名称药品级别厂家麦芽糖AR国药集M化学试剂有限公司浓盐酸AR国药集团化学试剂冇限公司农2.实验仪器实验仪器数量数显恒溫水浴锅1套旋光仪1套旋光管2个250ml锥形瓶2个500ml烧杯1个100mlM：简1个3.3实验过程：

5、1.旋光仪的零点校正；2.反应过程的旋光度测定：20mL0.1mol/L的麦芽糖溶液一锥形瓶一20mL验算—混合均匀一润洗旋光管2次-＞注满旋光管（剩余溶液置于5（TC的水浴）-＞擦干一赶气泡一测量旋光度并记下吋间（＜11和^）一每间隔约5分钟测量一次，共测量7组数据。3.aoo的测量：上述7组数据测量完成后，倒棹旋光管屮未完全水解的溶液，取出置于50°C水浴的反应溶液，冷却至室温，用该溶液润洗2次旋光管，测量otooi，将旋光管再置于低于60度水浴加热5分钟，取出并冷却后再次测量旋光度aoo2,直至两次测量的旋光度相等。测量麦芽糖的旋

6、光度的数据便于读取和处理，所拥有的旋光仪也是常规实验室所具备的，具有普遍性，利于我们的实验的进行。且根据实验旋光度的确定，不仅能测定麦芽糖的水解反应速率和化学反应动力学的研究，还可根据Arrhenius公式求出该反K、/温度范围的平均活化能。四、数据处理:表1.麦芽糖溶液的旋光度时间的变化表序号时间t/rnin旋光度atat-a~ln(at-a~)a°°1044.13029.7003.39114.4322843.90029.4703.38314.4333843.33528.9053.36414.4344342.99028.5603.35

7、214.4354842.40027.9703.33114.4365842.09027.6603.32014.4376841.34526.9153.29314.4387840.99026.5603.27914.4398840.49026.0603.26014.43109840.06025.6303.24414.431110839.60025.1703.22614.431211839.09024.6603.20514.43(8D-WCI3.4503.4003.3503.300:jL2b(J3.2003.1503.1003.050204060

8、80100120140t/(min)图l.麦芽糖溶液旋光度随吋间变化曲线图所以麦芽糖的水解速率常数为0.0018。五、结论1.根据处理的实验图像，可得斜率值即麦芽糖水解速率常数为0.0018。2.麦芽糖水解