旋光度法测定蔗糖酶促蔗糖转化反应的米氏常数实验数据处理

旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、实验目的：1、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；2、了解旋光仪的基本原理，掌握其基本使用方法；3、利用旋光法测定蔗糖水解反应的速率常数与半衰期。

二、实验原理：蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11+H2O→C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常数以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。

在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：LnC=-kt +LnC式中：C为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。

当C=1/2C 0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。

t1/2=Ln2/k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。

蔗糖及其水解产物均为旋光物质，当反应进行时，如测定体系的旋光度的改变就可以量度反应的进程。

而溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、液层厚度、光源波长及反应温度等因素有关。

为了比较各种物质的旋光能力，引入比旋光度[α]这一概念，并表示为：[α]D=α*100/(L*C)式中：t为实验时温度；D为实验温度为20℃，所用钠灯光源D线，波长589nm，α为旋光度；L为液层厚度（dm）；C为浓度（g*100mL-1），当其他条件不变时，即：α= βCβ在一定条件下是一常数。

蔗糖[α]=66.5°,葡萄糖[α]=52.0°，果糖[α]=-91.9°，式中整个反应过程中，旋光度由右旋向左旋变化（旋光度与浓度成正比，且溶液的旋光度为各组成旋光度之和——加和性），且当温度及测定条件一定时，其旋光度与反应物浓度有下列关系：反应时间为0时: α0=β反C反应时间为t时: αt =β反C+β生（C-C）反应时间为∞时: α∞=β生C式中α0、αt、α∞为反应时间为0、t、∞时的溶液的旋光度。

（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数之马矢奏春创作创作时间：二零二一年六月三十日一、目的要求1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期.2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系.3、了解旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.二、仪器与试剂WZZ2B自动旋光仪, 样品管, 秒表, 恒温槽, 量筒, 锥形瓶, 蔗糖水溶液, 盐酸水溶液三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速, 反应经常以H+为催化剂.由于在较稀的蔗糖溶液中, 水是年夜量的, 反应达终点时, 虽然有部份水分子介入了反应, 但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变.因此, 在一定的酸度下, 反应速度只与蔗糖的浓度有关, 所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）.该反应的速度方程为：－dC/dt = kC其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度, k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质, 即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度, 称为旋光度, 以暗示.其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转, 为右旋光性物质, 旋光度为正值.而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转, 为左旋光性物质, 旋光度为负值.反应进程中, 溶液的旋光度变动情况如下：当反应开始时, t=0, 溶液只有蔗糖的右旋, 旋光度为正值, 随着反应的进行, 蔗糖溶液减少, 葡萄糖和果糖浓度增年夜, 由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋.整体来说, 溶液的旋光度随着时间而减少.当反应进行完全时, 蔗糖溶液为零, 溶液中只有葡萄糖和果糖, 这时, 溶液的旋光度为负值.可见, 反应过程中物质浓度的变动可以用旋光度来取代暗示.ln（ t－） = － k t ＋ln（0－）从上式可见, 以ln（ t－）对 t作图, 可得一直线, 由直线斜率可求得速度常数k.四、实验步伐1、从烘箱中取出锥形瓶.恒温槽调至55℃.2、开启旋光仪, 按下“光源”和“丈量”.预热10分钟后, 洗净样品管, 然后在样品管中装人蒸馏水, 丈量蒸馏水的旋光度, 之后清零.3、量取蔗糖和盐酸溶液各30毫升至干净干燥的锥形瓶, 盐酸倒入蔗糖中, 摇匀, 然后迅速用此溶液洗涮样品管3次, 再装满样品管, 放入旋光仪中, 开始记时.将锥形瓶放入恒温槽中加热, 待30分钟后取出, 冷却至室温.4、记时至2分钟时, 按动“复测”, 记录.如此, 每隔2分钟丈量一次, 直至30分钟（注意：数值为正值时使用“+复测”, 数值为负值时使用“复测”）.5、倒去样品管中的溶液, 用加热过的溶液洗涮样品管3次, 再装满样品管, 测其旋光值, 共测5次, 求平均值.五、实验数据记录、0.610 .六、数据处置蔗糖的转化反应速率K=0.0662半衰期：t12 =2Ink=0.693k七、思考题1.实验中, 为什么用蒸馏水来校正旋光仪的零点? 在蔗糖转化反应过程中, 所测的旋光度αt是否需要零点校正?为什么?答：蒸馏水无旋光性, 消除旋光仪的系统误差；实验中, 所测的旋光度αt可以不校正零点, 因αtα∞ , 已将系统的零点误差消除失落.2.蔗糖溶液为什么可粗略配制?答：初始浓度对数据影响不年夜.速率常数K与温度和催化剂的浓度有关, 实验测定反应速率常数k, 以l n(αtα∞)对t作图, 由所得直线的斜率求出反应速率常数k, 与初始浓度无关3.蔗糖的转化速度和哪些因素有关?答：温度, 催化剂得浓度、种类等.4.溶液的旋光度与哪些因素有关？答：溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关.5.反应开始时, 为什么将盐酸溶液倒入蔗糖溶液中, 而不是相反？答：因为盐酸是作为催化剂.若把蔗糖倒入盐酸傍边, 会招致反应液中盐酸的浓渡过年夜, 使得蔗糖在还没检测的时候就反应完全, 使实验存在很年夜误差.若那盐酸倒入蔗糖溶液中, 可以防止这种事情发生, 最年夜地降低了误差的呈现.八、实验结果与讨论：本实验测得蔗糖的转化反应速率K=0.0662 ,半衰期为10.47min, 测得的旋光度变动趋势是从年夜到小, 最终呈现负值.证明果糖的旋光度为负值, 并在数值上年夜于葡萄糖的旋光度值.而最终的旋光度几乎不变, 这说明反应几乎已经到达极限.通过该实验, 了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系, 同时明白旋光仪的基来源根基理, 掌握旋光仪的正确使用方法.。

旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告篇一：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法；2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、测定蔗糖转化反应的速率常数。

三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。

在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：lnC=-kt+lnC0（1）式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。

当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。

t1/2=ln2/k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。

本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。

在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)t=0C0β1 0 0 α= C0β1t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3 t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得：ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k 。

四、实验数据及处理：1. 蔗糖浓度：0.3817 mol/L HCl浓度：2mol/L2. 完成下表：=-1.913表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果五、作lnt_ t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程：由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考：1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。

实验七 一级反应——蔗糖的转化一、实验目的1．了解蔗糖转化反应体系中各物质浓度与旋光度之间的关系。

2．测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。

3．了解旋光仪的基本原理，掌握其使用方法。

二、预习要求1．掌握旋光度与蔗糖转化反应速率常数的关系。

2．.掌握αt 与α∞的测定方法。

3．了解旋光仪的构造及使用方法。

三、实验原理蔗糖转化反应为：C 12H 22O 11+H 2O → C 6H 12O 6 + C 6H 12O 6蔗糖 葡萄糖 果糖为使水解反应加速，常以酸为催化剂，故反应在酸性介质中进行。

由于反应中水是大量的，可以认为整个反应中水的浓度基本是恒定的。

而H+是催化剂，其浓度也是固定的。

所以，此反应可视为假一级反应。

其动力学方程为kc dTdc =- (1) 式中，k 为反应速率常数；C 为时间t 时的反应物浓度。

将(1)式积分得：0ln ln c kt c += (2)式中，c 0为反应物的初始浓度。

当c =1/2c 0时，t 可用t 1/2表示，即为反应的半衰期。

由(2)式可得：kk t 693.02ln 21== (3) 蔗糖及水解产物均为旋光性物质。

但它们的旋光能力不同，故可以利用体系在反应过程中旋光度的变化来衡量反应的进程。

溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的种类、浓度、溶剂的性质、液层厚度、光源波长及温度等因素有关。

为了比较各种物质的旋光能力，引入比旋光度的概念。

比旋光度可用下式表示：c l tD ⋅=αα][ (4)式中，t 为实验温度(℃)；D 为光源波长；α为旋光度；l 为液层厚度(m)；c 为浓度(kg·m -3)。

由(4)式可知，当其它条件不变时，旋光度α与浓度C 成正比。

在蔗糖的水解反应中，反应物蔗糖是右旋性物质,其比旋光度[α]20D =66.6°。

产物中葡萄糖也是右旋性物质，其比旋光度[α]20D =52.5°；而产物中的果糖则是左旋性物质，其比旋光度[α]20D=-91.9°。

旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数-实验报告（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、目的要求1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。

2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。

3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。

二、仪器与试剂WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。

由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。

因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。

该反应的速度方程为：－dC/dt = kC其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。

其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。

而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。

1反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。

整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。

当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。

可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。

ln（ t－） = － k t ＋ln（t－0－）从上式可见，以ln（求得速度常数k。

四、实验步骤）对 t作图，可得一直线，由直线斜率可1、从烘箱中取出锥形瓶。

（六）旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数一、目的要求1、测定蔗糖转化反应的速率常数和半衰期。

2、了解该反应的反应物浓度与旋光度之间的关系。

3、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法。

二、仪器与试剂WZZ-2B自动旋光仪，样品管，秒表，恒温槽，量筒，锥形瓶，蔗糖水溶液，盐酸水溶液三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖与果糖的反应为C12H22O11（蔗糖）+ H2O C6H12O6 （葡萄糖）+ C6H12O6（果糖）为使水解反应加速，反应常常以H+为催化剂。

由于在较稀的蔗糖溶液中，水是大量的，反应达终点时，虽然有部分水分子参加了反应，但与溶质（蔗糖）浓度相比可以认为它的浓度没有改变。

因此，在一定的酸度下，反应速度只与蔗糖的浓度有关，所以该反应可视为一级反应（动力学中称之为准一级反应）。

该反应的速度方程为：－dC/dt = kC其中Ｃ为蔗糖溶液的浓度，k为蔗糖在该条件下的水解反应速度常数该反应的半衰期与k的关系为：t1/2 = ln2/k蔗糖、葡萄糖、果糖都是旋光性的物质，即都能使透过它们的偏振光的振动面旋转一定的角度，称为旋光度，以表示。

其中蔗糖、葡萄糖能使偏振光的振动面按顺时针方向旋转，为右旋光性物质，旋光度为正值。

而果糖能使偏振光的振动面按逆时针方向旋转，为左旋光性物质，旋光度为负值。

反应进程中，溶液的旋光度变化情况如下：当反应开始时，t=0，溶液只有蔗糖的右旋，旋光度为正值，随着反应的进行，蔗糖溶液减少，葡萄糖和果糖浓度增大，由于果糖的左旋能力强于葡萄糖的右旋。

整体来说，溶液的旋光度随着时间而减少。

当反应进行完全时，蔗糖溶液为零，溶液中只有葡萄糖和果糖，这时，溶液的旋光度为负值。

可见，反应过程中物质浓度的变化可以用旋光度来代替表示。

ln （ t－） = － k t ＋ln（0－）从上式可见，以ln（ t－）对 t作图，可得一直线，由直线斜率可求得速度常数k。

四、实验步骤1、从烘箱中取出锥形瓶。

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蔗糖α0标准浓度曲线c α0 矫正0.5013 22.95 22.890.2506 11.45 11.390.2005 9.50 9.440.1253 5.80 5.740.1002 4.95 4.890.0000 0.05 -0.01α∞标准浓度曲线c α∞矫正0.5 -5.46 -5.40.25 -2.46 -2.40.2 -1.81 -1.75 0.125 -1.36 -1.30.1 -0.96 -0.90 -0.01 0.05Θ~T 图BAA AB B Statistics StatisticsValue StandardErrorValue Standard Error Reduced Chi-Sqr Adj. R-Square578.354 85 424.1007924.81417 308.50034 1287.37815 0.80259Θ~T图BAA AB B Statistics StatisticsValue StandardErrorValueStandardErrorReduced Chi-Sqr Adj. R-Square-587.30141 283.40519 765.6761 181.24833 1801.60554 0.92183BAA AB B Statistics StatisticsValue Standard Error Value Standard Error Reduced Chi-SqrAdj.R-Square 771.78924116.94457188.2675653.426015456.259530.95808Θ~T图BAA AB B Statistics StatisticsValue StandardErrorValueStandardErrorReducedChi-SqrAdj.R-Square854.30527 59.46159 266.47343 26.06065 1790.00858 0.99181Θ~T 图BAA AB B Statistics StatisticsValueStandardError ValueStandard Error Reduced Chi-SqrAdj.R-Square1169.03818 51.86019 391.31523 19.46767 2461.855330.99593BAA AB B Statistics StatisticsValue StandardErrorValueStandardErrorReducedChi-SqrAdj.R-Square-2000.83841 882.92013 2821.95907 637.57974 6875.2044 0.96368S0 A B S0/RO R00.05 578.35485 24.81417 603.16902 8.28955E-050.06 -587.30141 765.6761 178.37469 0.0003363710.08 771.78924 188.26756 960.0568 8.33284E-050.10 854.30527 266.47343 1120.7787 8.92237E-050.15 1169.03818 391.31523 1560.35341 9.61321E-050.30 -2000.83841 2821.95907 821.12066 0.000365354Hanes-Woolf法得截距纵坐标截距KM/rM=167.02KM=0.01774mol/L3rM=1.063*10^(-4)mol/L3【思考题】1、1、有文献指出，蔗糖转化反应的产物果糖可能对蔗糖酶产生竞争抑制作用，而葡萄糖可能产生非竞争抑制作用。

( 实验报告)姓名：____________________单位：____________________日期：____________________编号：YB-BH-054112关于旋光法测定蔗糖转化反应Experimental report on the determination of sucrose conversion关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法；2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、测定蔗糖转化反应的速率常数。

三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11+H20→C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。

在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：lnC=-kt+lnC0（1）式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。

当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。

t1/2=ln2/k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。

本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。

在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)t=0C0β1 0 0 α= C0β1t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得：ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k 。