纤维素的水解实验报告
纤维素的水解 li

纤维素的水解姓名:李茜(2012级化学一班第一实验小组)一、实验目的掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法二、实验原理纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下,发生水解,最终生成葡萄糖:(C6H10O5)n+nH2O===nC6H12O6葡萄糖分子中含有酚基,故具体有较强的还原性,在碱性条件下能将制得的Cu(OH)2还原为红色的Cu2O沉淀;能和银氨溶液发生银镜反应。
涉及到的化学反应方程式C6H12O6+2Cu(OH)2=== CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2OC6H12O6+2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O三、实验操作过程与实验现象①按浓硫酸与水7:3(体积比)的比例配制H2SO4溶液20mL于50mL的烧杯中。
②取脱脂棉或滤纸一片(4cm×4cm即可)碎片,向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌,使其变成无色粘稠状的液体,然后将烧杯放入水浴(用250mL烧杯代替水浴锅)中加热约10min,直到溶液显棕色为止。
③取出小烧杯,冷却后将棕色溶液和倾入另一盛有约20mL蒸馏水的烧杯中,用移液管取该溶液1mL注入一大试管中。
用固体NaOH中和溶液,直至溶液变为黄色,再加Na2CO3调节溶液的pH至9。
④洗干净试管,配制银氨溶液。
将3中溶液取2~3mL滴加到盛有银氨溶液的试管里,水浴加热,管壁附积一层银镜。
⑤配好Cu(OH)2后,使溶液的pH>11,取3中溶液2~3mL于新制的Cu(OH)2试管中,酒精灯上加热,可见到红色沉淀Cu2O生成。
解释实验现象的化学反应方程式:纤维素的水解:(C6H10O5)n+nH2O===nC6H12O6与银氨溶液的反应:C6H12O6+2Ag(NH3)2OH === CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O与新制Cu(OH)2的反应:C6H12O6+2Cu(OH)2=== CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O三、实验应注意的事项1.整个实验所用之水均为蒸馏水,以免引起剧烈反应而干扰银镜反应。
教学实验报告——纤维素的水解

教学实验报告——纤维素的水解实验目的:1.了解纤维素的水解反应;2.掌握通过酶解纤维素产生糖类的方法;3.探究不同温度对纤维素水解反应的影响。
实验原理:纤维素是由许多葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的多糖,具有很高的结晶度和市民性,使得其难以被一般酶水解。
为了提高纤维素的可利用性,可以利用一些纤维素酶水解纤维素,将纤维素分解成糖类。
在本实验中,我们使用的是Trichoderma reesei产生的纤维素酶,其主要包含β-1,4-葡聚糖酶和β-1,4-葡聚糖截断酶。
在一定温度条件下,纤维素酶可以有效水解纤维素。
实验步骤:1.准备反应液:将纤维素酶与方式的纤维素按一定质量比混合,加入一定量的缓冲液,制成反应液;2.分别将反应液转移到不同温度条件下的水浴锅中,保持一定时间;3.将反应液暴露在100℃水浴中,停止反应;4.将反应液进行离心处理,分离液相;5.测定液相中的还原糖浓度。
实验结果:通过实验,我们得到了不同温度下纤维素水解反应的结果。
在不同温度条件下,反应液中的还原糖浓度如下表所示:温度(℃)还原糖浓度(mg/mL)30 0.0840 0.1250 0.2560 0.4570 0.5380 0.6090 0.62实验讨论:通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1.温度对纤维素水解反应具有显著影响,随着温度的升高,反应速率增加,还原糖浓度增加;2.在本实验中,纤维素的水解反应在70℃时达到阳极,此时还原糖浓度最高;3.在一定温度范围内,温度越高,纤维素的水解速率越快。
实验结论:通过实验我们可以得出纤维素的水解反应可以通过纤维素酶实现,纤维素的水解速率受温度的影响,温度越高,反应速率越快。
对纤维素进行酶解处理是提高其可利用性的有效途径。
实验改进:1.本实验可以进一步改进,例如结合不同的pH值,探究不同pH条件下纤维素水解反应的影响;2.还可以在实验中引入不同浓度的纤维素酶,研究其对纤维素水解反应的影响;3.对于实验结果进行重复性试验,以确保实验结果的可靠性和准确性。
纤维素的水解

纤维素的水解一、目的与要求掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法二、实验原理纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下,发生水解,最终生成葡萄糖:(C6H10O5)n+nH2nC6H12O6葡萄糖分子中含有醛基,故具有较强的还原性,在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu2O沉淀;能和银氨溶液发生银镜反应。
三、主要仪器与药品烧杯、石棉网、试管、试管夹、酒精灯、玻璃棒。
滤纸、浓H2SO4、NaOH、5﹪NaOH溶液、无水Na2CO3、pH试纸、2﹪AgNO3溶液、5﹪CuSO4溶液、2﹪氨水、蒸馏水。
四、实验内容1.按浓H2SO4与水7:3(体积比)的比例配制H2SO4溶液20ml于50ml的烧杯中。
2.取滤纸一片撕碎,向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌,使其变成无色粘稠状的液体,然后将烧杯放入水浴中加热约10min,直到溶液显棕色为止。
(若加入滤纸搅拌后,溶液颜色即显棕色,则不用加热即可。
)3.取出小烧杯,冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20ml蒸馏水的烧杯中,取该溶液20ml于另一烧杯中,用固体NaOH中和溶液,直至溶液变为黄色,再加Na2CO3调节溶液pH至9。
4.洗干净试管,配制银氨溶液(取2-3ml 2﹪AgNO3溶液于试管中,加入2﹪氨水,至沉淀刚好消失为止)。
将3中溶液取2-3ml滴加到盛有银氨溶液的试管中,水浴加热,管壁附积一层银镜。
水浴加热CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)OH CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O5.配制好Cu(OH)2(取2-3ml 5﹪CuSO4溶液于试管中,加入5﹪NaOH溶液至出现蓝色沉淀)后,使溶液pH>11,取3中溶液2-3ml于新制的Cu(OH)试管中,酒精灯上加热,可见到红色沉淀Cu2O生成。
2水浴加热CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O五、注意事项1.整个实验所用之水均为蒸馏水,以免引起副反应而干扰银镜反应。
纤维素的水解

纤维素的水解一、实验目的1.掌握纤维素水解实验的操作技能。
2.熟悉纤维素水解的演示技能。
二、实验原理纤维素是多糖,它可在一定温度和酸性催化剂条件下,发生水解,最终生成葡萄糖:(C6H10O5)n+nH2O 加热,酸性 nC6H12O6(纤维素) (葡萄糖)葡萄糖分子中含有醛基,故具有较强的还原性,在碱性条件下能将新制的氢氧化铜还原为红色的Cu2O沉淀;能使银氨溶液发生银镜反应。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH 加热 2Ag+ CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3↑+H2OCH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2加热 Cu2O+CH2OH(CHOH)4COOH+2H2O三、主要仪器与药品烧杯、石棉网、三脚架、试管、试管夹、酒精灯、玻璃棒、滤纸;浓硫酸、NaOH溶液(5%)、固体NaOH、pH试纸、无水NaCO3、2%AgNO3溶液、5%CuSO4溶液、2%氨水、蒸馏水四、实验步骤1、按浓硫酸与水7:3(体积比)的比例配制H2SO4溶液20mL于烧杯中。
2、取一片圆形滤纸撕碎,向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌,使其变成无色粘稠状的液体,然后将烧杯放入水浴中加热约10min,直到溶液显棕色为止。
3、取出小烧杯,冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20mL蒸馏水的烧杯中,用胶头滴管取该溶液约1mL 注入一大试管中。
用固体NaOH中和溶液,直至溶液变为黄色,再加NaCO3调节溶液的pH至9。
4、用蒸馏水将试管洗涤干净后,加入约2~3mL2%AgNO3溶液,再逐滴滴加氨水,直至生成的沉淀恰好消失为止,得到银氨溶液,然后将3中溶液取2~3mL滴加到银氨溶液中,水浴加热,管壁附积一层银镜。
5、配制Cu(OH)2后,使溶液的pH>11, 取3中溶液2~3mL于新配制的Cu(OH)2试管中,酒精灯上加热,可看到有砖红色沉淀Cu2O生成。
五、注意事项1、整个实验所用之水均为蒸馏水,以免引起副反应干扰银镜反应。
纤维素水解化学实验

纤维素水解化学实验
实验名称:纤维素水解化学实验
实验目的:
1.熟悉使用催化剂对纤维素进行水解聚合反应的实验原理和操
作步骤。
2.通过水解聚合反应,生产出水溶性的高分子单体,探究其产物和水解纤维素分子量的关系。
实验原理:
水解聚合反应(hydrolysis polymerization)是一种利用酸、碱作为催化剂,对纤维素进行分解聚合的一种方法。
在水解聚合反应过程中,纤维素的羟基结合部位受到酸、碱催化剂的作用而被水解为羧酸(碱),原纤维素被分解成短链结构的单体,随后单体之间互相缩合,从而形成新的高分子。
实验仪器:烧杯、旋流床热器、搅拌棒、称量瓶、PH计、烘箱、显微镜等。
实验步骤:
1.准备试剂:根据实验的质量比准备好相应的试剂,如纤维素粉末、碱性水解液以及氢氟酸等。
2.称取材料:将纤维素材料放入烧杯中,用称量瓶称取适量的材料,待用。
3.加入碱性水解液:将规定的碱性水解液加入烧杯中,搅拌均匀,形成液体混合物。
4.加入催化剂:以规定的量加入无水氢氟酸,作为催化剂。
5.加热反应:应用旋流床加热器对反应混合物进行加热,以缩短反应时间,加热时间约为1h。
6.检测纤维素含量:取出反应混合物,加入少量氢氟酸稀释后,并用滤纸过滤后,分析其中纤维素的含量,以此来检验水解后纤维素的稀释程度。
纤维素的水解实验报告

纤维素的水解实验报告纤维素的水解王丹(2010级化学2班1223实验组)一、实验目的掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法。
二、实验原理1.纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下,发生水解,最终生成葡萄糖: nC6H 12O 6(C 6H 10O 5)n +nH 2O2.葡萄糖分子中含有醛基,故具有较强的还原性,在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu 2O 沉淀;能和银氨溶液发生银镜反应。
C 6H 12O 6 + 2Cu(OH)2 CH 3OH(CHOH)4COOH + Cu 2O + 2H 2OC 6H 12O 6 + 2Ag(NH 3)2OHCH 3(CHOH)4COONH 4 + 2Ag↓+ 3NH 3 + H 2O 三、仪器与试剂烧杯(50 mL ,250 mL )、石棉网、三脚架、试管、试管夹、酒精灯、玻璃棒、滤纸(或脱脂棉)、胶头滴管、pH 试纸。
浓硫酸、氢氧化钠固体、5%NaOH 溶液、无水碳酸钠、2%AgNO 3溶液、5%CuSO 4溶液、2%氨水、H 2O 。
四、实验操作与现象1.纤维素水解⑴ 按浓硫酸与水7:3(体积比)的比例配置H 2SO 4溶液20 mL 于50 mL 烧杯中;⑵ 取一片滤纸(4 cm×4 cm )撕碎,向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌,使其变成无色粘稠状的液体,然后将烧杯放入水浴加热直到熔冶显棕色为止(水温60℃~70℃);⑶ 取出小烧杯,冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20 mL 蒸馏水的烧杯中,用胶头滴管取溶液1 mL 注入一大试管中,用固体NaOH 中和溶液,直至溶液变为黄色,再加Na 2CO 3调节溶液的pH 至9。
2.银镜反应洗干净试管,配置银氨溶液,将⑶中溶液取2~3 m L 滴加到盛有银氨溶液的试管中,水浴加热。
现象:加热一段时间后,先出现黑色物质,随后出现一层银镜。
C 6H 12O 6 + 2Ag(NH 3)2OH CH 3(CHOH)4COONH 4 + 2Ag↓+ 3NH 3 + H 2O3.与新制Cu(OH)2反应配置好Cu(OH)2后,使溶液的pH >11,取⑶中溶液 2~3 mL 于新制的Cu(OH)2试管中,酒精灯上加热。
纤维素的水解实验报告

纤维素的水解实验报告一、实验目的和原理:1.目的:掌握纤维素水解的基本过程和方法,了解纤维素水解的酶促反应。
2.原理:纤维素是一种多糖类有机物,它在植物细胞壁中起着支持和保护作用。
但由于其结构复杂,直接被动物消化系统所吸收利用的能力有限。
纤维素的水解是利用纤维素酶将纤维素水解为可溶性糖,进行其他代谢过程。
二、实验材料和仪器:1.材料:纤维素样品、纤维素酶、磷酸盐缓冲液、辅助药品。
2.仪器:试管、移液器、恒温水浴、离心机。
三、实验步骤:1.准备工作:根据实验需要,将纤维素样品磨碎并称取合适的质量,制备纤维素酶工作液。
2.取一个试管,加入一定量的纤维素样品和适量的纤维素酶工作液,混匀。
3.将试管放入恒温水浴中,保持在适宜的温度下反应一定时间。
4.反应结束后,立即停止反应,加入磷酸盐缓冲液,保持试管中溶液的稳定性。
5.使用离心机进行离心分离,将上清液分离出来,留取测试所需。
四、实验结果和数据处理:1.观察到纤维素酶加入纤维素样品后,样品颜色变浅。
2.辅助药品检测未溶解的纤维素颗粒,记录下未水解纤维素的质量。
3.对上清液中的溶解糖进行浓度测定,记录下溶解糖的质量。
4.根据溶解糖的质量和未水解纤维素的质量计算出纤维素水解率。
五、实验讨论:1.实验中观察到纤维素酶加入纤维素样品后,纤维素颜色变浅,说明纤维素开始发生水解反应。
2.通过对上清液中溶解糖的浓度进行测定,可以确定纤维素被水解为可溶性糖的量。
3.实验中还可以使用其他方法检测纤维素水解程度,如检测总糖含量或纤维素分子量的变化。
4.在实验中需要注意纤维素酶的用量和反应温度的选择,过高或过低的温度都会影响纤维素水解的效果。
5.实验中使用离心机进行离心分离,可将纤维素颗粒从溶液中分离出来,便于后续的处理和分析。
6.实验中使用磷酸盐缓冲液可以维持试管中溶液的酸碱平衡,保证水解反应的顺利进行。
六、实验总结:通过本次实验,我们掌握了纤维素水解的基本过程和方法。
通过观察纤维素颜色变浅、测定溶解糖的浓度等数据,可以判断纤维素水解的程度。
纤维素的水解

纤维素的水解及其产物性质学号:姓名:班级:化三实验小组:第二组 E-mail一、实验教学目标掌握演示实验中纤维素[(C 6H 10O 5)n ]水解的操作步骤;初步学会“纤维素水解及其产物性质”的实验教学方法。
二、实验原理1.(C 6H 10O 5)n 的水解(C 6H 10O 5)n +nH2OnC 6H 12 (纤维素) )2.C 6H 12O 6的检验葡萄糖分子中含有醛基,故具有较强的还原性。
在碱性条件下能将新制得的Cu(OH)2还原为红色的Cu 2O 3)2OH 溶液发生银镜反应。
C 6H 12O 6+2Cu(OH)4COOH + Cu 2O↓+2H 2OC 6H 12O 6+2Ag(NH 3)24COONH 4+2Ag↓+3NH 3·H 2O纤维素(cellulose )是由不等长度的分子链组成的高聚物,平均聚合度n=10000,其结构是由D-葡萄糖以β-1,4糖苷键组成的大分子多糖,化学组成中含C 44.44%、H 6.17%、O 49.39%。
常温下很稳定,这是因为纤维素分子之间存在氢键的缘故。
在加热和强酸性条件下,纤维素结构中的氧桥断裂,同时水分子加入,纤维素由长链分子变成短链分子,直至氧桥全部断裂,变成葡萄糖。
葡萄糖(C 6H 12O 6)是自然界分布最广且最为重要的一种多羟基醛单糖。
纯净的葡萄糖为无色晶体,有甜味,易溶于水。
葡萄糖分子含有5个羟基,能与酸发生酯化反应,1个醛基,能与银氨溶液发生银镜反应,被氧化成葡萄糖酸,与新制的Cu(OH)2浑浊液在加热条件下发生反应,生成砖红色沉淀。
三、实验用品仪器:烧杯(50mL ,250mL )、温度计、石棉网、三角架、大试管、试管与试管架、试管夹、酒精灯、玻璃棒、移液管试剂:98%浓H 2SO 4、稀HNO 3、NaOH (L.R .)、5%NaOH 、pH 试纸、无水Na 2CO 3(L.R.)、2%AgNO 3、2%CuSO 4、2%氨水、蒸馏水、滤纸或脱脂棉四、实验内容1.纤维素的水解(1)配制70%H 2SO 4(aq )①实验内容取一烧杯,按VH 2SO 4:VH 2O =7:3的比例配制H 2SO 4溶液20mL 于50ml 烧杯中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
纤维素的水解
一、实验目的
1. 掌握纤维素水解的原理,理解运用银镜实验和新制的氢氧化铜检验醛基的原理。
2. 掌握纤维素水解实验的操作技能和演示方法。
二、实验原理
1.纤维素的水解
纤维素在一定温度和酸性催化剂条件下,发生水解,最终生成葡萄糖:
(C6H10O5)n+n H2O===n C6H12O6
2.葡萄糖的检验
葡萄糖分子中含有醛基,故具有较强的还原性,在碱性条件下能将新制得的氢氧化铜还原为红色的Cu2O沉淀;能和银氨溶液发生银镜反应。
反应方程式分别如下:
C6H12O6+2Cu(O H)2△CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O
C6H12O6+2Ag(NH3)2OH△CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
三、主要仪器与药品
1. 实验仪器及材料
烧杯(50mL,250mL)﹑石棉网﹑三角架﹑试管﹑试管夹﹑酒精灯﹑玻璃棒、滤纸或脱脂棉。
2. 实验药品
浓H2SO4、NaOH、5% NaOH溶液、pH试纸、无水Na2CO3、2% AgNO3溶液、5% CuSO4溶液、2%氨水、蒸馏水。
四、实验操作过程与实验现象
1. 按浓硫酸与水7∶3(体积比)的比例配制H2SO4溶液20mL于50mL的烧杯中。
2. 取圆形滤纸一片的四分之一撕碎,向小烧杯中边加边用玻璃棒搅拌,使其变成无色粘稠状的液体,然后将烧杯放入水浴(用250mL烧杯代替水浴锅)中加热约10min,直到溶液显棕色为止。
(溶液显棕色是因为纤维素部分炭化的结果)水解方程为:
(C6H10O5)n+n H2O===n C6H12O6
3. 取出小烧杯,冷却后将棕色溶液倾入另一盛有约20mL蒸馏水的烧杯中,用移液管取该溶液1mL注入一大试管中。
用固体NaOH中和溶液(加固体NaOH
时,要一粒一粒加,待前一粒溶解后再加后一粒),直至溶液变为黄色,再加Na2CO3调节溶液的pH至9。
4. 洗干净试管,配制银氨溶液。
在试管中滴加AgNO3溶液,然后逐滴加入氨水,刚开始看到土色沉淀生成并迅速消失,等到褐色沉淀出现不消失,再滴加一滴氨水溶液沉淀消失,停止滴加氨水。
将3中溶液取2~3mL滴加到盛有银氨溶液的试管里,水浴加热,管壁附积一层银镜。
银镜反应的化学方程式是:
C6H12O6+2Ag(NH3)2OH△CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
5. 配制好Cu(OH)2后,使溶液的pH>11,取3中溶液2~3mL于新制的Cu(OH)2试管中,酒精灯上加热,可见到红色沉淀Cu2O生成。
其化学反应方程式是:
C6H12O6+2Cu(O H)2△CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O
五、注意事项
1. 整个实验所用之水均为蒸馏水,以免引起副反应而干扰银镜反应。
做银镜反应的试管可按下法洗涤:先用沸腾的碱液洗去油污,其次用沸腾的酸液洗去无机盐,最后用蒸馏水冲洗干净备用。
2. 纤维素含量最高的原料为棉花。
此外还有锯末、纸张等,但滤纸做该实验效果较佳。
3. 酸性水解所用H2SO4的浓度过大,易使纤维素脱水炭化而致溶液变黑,浓度过小,水解度又不够,实验证明H2SO4溶液的质量分数以70%为宜。
4. 银氨溶液的pH=9,新制Cu(OH)2悬浊液的pH>11,是实验成功的保证。
5. 做纤维素的水解实验时,要注意控制温度不能超过60℃,即用手感觉烧杯壁不烫手。
否则极易炭化。
六、相关文献与重点文献综述
高中化学新教材(试验修订本•必修加选修)第185页[实验7-5]“纤维素水解”的演示实验,是高中化学的一个重要实验,也是一个疑难实验。
做好这个实验对于引导学生学好纤维素的重要性质起着非常关键的作用。
1.关于纤维素水解实验的改进:取滤纸( 3cm×2cm)1张,用水浸湿后团成小球状加入小试管中;小心滴入98 %浓硫酸5~6滴,用玻璃棒搅拌到纸球变成透明浅米黄色或亮褐色粘稠状液体为止;滴入3滴5 %硫酸铜溶液,边振荡边滴入过量的30 %氢氧化钠溶液;直接加热几秒钟后得到砖红色沉淀。
经几年的反复操作检验,此实验设计成功率很高,由于该改进实验中浓硫酸稀释时放出的热量以及30 %的氢氧化钠与硫酸中和放出的热量基本上满足了纤维素水解中所需要的温度,所以直接加热几秒钟后立即产生砖红色沉淀[1]。
2.纤维素的绿色均相水解
传统的纤维素水解方法都有各自的弊端,到目前为止还没有真正实现工业化。
而找到一种绿色环保的溶剂,通过均相水解才是解决纤维素水解难题的关键。
有科研工作者就这方面选择了一种新型的溶剂----离子液体系作为纤维素的溶剂,以官能化的酸性离子液作为催化剂替代现有的水解体系,从而实现了纤维素
的绿色均相水解[2]。
在水作为溶剂的传统体系中,纤维素的结晶度、聚合度甚至颗粒尺寸都影响其水解速度,对于高聚合度、高结晶度的纤维素需要较长的水解时间。
这是因为稀酸水解是多相反应,纤维素是以固体颗粒的形式存在于溶液中。
水解反应发生时,H+只能从颗粒外表面发起进攻[3],只有表面的纤维素被水解溶于水后,才能继续内部的水解反应,所以酸在底物表面及内部的扩散决定着水解反应的速度,这时纤维素的聚合度、结晶度及尺寸的影响就非常大。
需要经过物理或化学的方法预处理,降低纤维素的聚合度、结晶度及颗粒尺寸才能加快水解速度。
然而纤维素在离子液中进行的水解是均相反应,其氢键网络被打断,纤维素链完全暴露在H+的进攻中,这时的反应速度是不受H+扩散影响的,所以反应速率较快,并与纤维素的理化性质无关。
事实表明,以离子液1-丁基-3-甲基咪唑氯为溶剂,溶解4%的微晶纤维素,以官能化的酸性离子液1-磺酸丁基-3-甲基咪唑氯为催化剂,加入15%的DMF作为共溶剂降低体系黏度,从而实现了纤维素的高效均相水解。
在100℃, 酸性离子液催化剂用量0.7 g,水含量3%的条件下,反应30 min 即可将微晶纤维水解完全,达到95%的还原糖收率,且对于高聚合度的滤纸与棉花也有很好的水解效果。
3.按教材上的实验方案操作,前部分水解操作没有问题,后面部分,向亮棕
色的溶液中加入CuS0
4 溶液再加入过量的NaOH溶液后,观察不到蓝色Cu(OH)
2
沉淀,
却看到黑褐色悬浊液(棕色和蓝色混合后成为黑褐色),让学生产生误会。
因而有的科研人员作了如下改进[4]:
①向亮棕色的溶液中加入过量的6mol/LNaOH 中和,使溶液的pH = 11~12。
②用蒸馏水将中和后的溶液稀释至透明的浅棕色。
③向溶液中滴加几滴2% CuS0
4溶液,看到蓝色的Cu(OH)
2
沉淀,加热煮沸后蓝
色Cu(OH)
2沉淀变成红色Cu
2
O 沉淀。
该实验改进后,化学反应的每个步骤实验现象都很明显。
七、参考文献
[1] 徐昌学.纤维素与蔗糖水解实验的改进[J].教学仪器与实验,2007,23(3):19.
[2] 姜锋,马丁,包信和.酸性离子液中纤维素的水解[N].催化学报,2009年4月
(30).
[3] 任强,武进,张军,何嘉松,过梅丽.高分子学报[N](Ren Q,u J, Zhang J, He J
S, Guo M L. Acta Polym Sin), 2003:448.
[4]王钏. 纤维素水解的实验改进[J]. 教学仪器与实验, 2005(6).。