王 璇 马鑫宇 李宛遥 孙艳涛
(吉林师范大学化学学院,吉林四平,136000)
化学不仅是一门以实验为基础的科学,而且是一门与人类生活密切相关的自然科学。为了让学生更好地理解化学与人类生活的关系,运用化学知识解决生活中的问题,我们专门设置了“滴眼液中维生素B12的测定”数字实验。数字实验是以现代信息技术、传感器技术、数据采集和智能控制为基础的技术体系[1]。与传统的实验方法相比,数字实验更加精细和准确,在实验数据的采集、测量和归纳方面具有技术优势,在物理和化学学生的实验教学和科学实践中发挥着重要作用。
图1 数字化实验操作流程
紫外分光光度法可用于有机化合物的定性和定量分析。每种物质的吸收光谱一般都有一个最大吸收峰,这是紫外分光光度法的定性依据。在合适的测定波长下,同一化合物在不同浓度下的吸收强度不同,这是紫外吸收光谱定量分析的基础[2]。维生素B12是萘敏维滴眼液的主要成分之一,对眼部神经有较好的用途,缓解眼部疲劳不适[3]。根据维生素B12水溶液在361 nm波长吸收最大的特点,采用紫外分光光度法测定滴眼液中维生素B12的含量[4]。
仪器:UV-2550型紫外分光光度计(日本岛津公司);10 mm石英比色皿(日本岛津公司)。
试剂:维生素B12对照品(美国sigma公司);市售润洁滴眼液(山东博士伦福瑞达制药有限公司)。
2.2.1 标准溶液的配制
准确称取5 mg维生素B12对照品,放入25 mL容量瓶中,加适量水溶解,稀释至刻度,摇匀;准确称取上述溶液3毫升、4毫升、5毫升、6毫升、7毫升和8毫升,放入50毫升容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,标记为维生素B12标准溶液1~6。
2.2.2 样品的制备
取5毫升润眼药水放入25毫升量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,作为样品溶液使用。
2.2.3 吸收曲线的绘制
以水为参比,在200—500nm波长范围内测绘出3号维生素B12标准溶液的吸收光谱,确定维生素B12特征吸收波长(λmax)。
2.2.4 标准曲线的绘制
在所选择的λmax下,测量1~6号维生素B12标准溶液的吸光度A,绘制标准曲线。
2.2.5 含量测定
在所选择的λmax下,测定样品溶液,记录吸收值,根据标准曲线方程测定眼药水中维生素B12的含量。
图2为维生素B12标准溶液的吸收曲线,图中我们发现维生素B12在361 nm处存在特征吸收,且为最大吸收峰,因此绘制此波长处维生素B12的标准曲线。标准曲线方程为A= 3.8286x-0.0012,R2=0.992,结果说明在0.012—0.032范围内,吸光度与浓度有良好的线性关系,标准曲线如图3所示。根据实验步骤5确定眼药水中维生素B12的含量,通过计算我们得知市售眼药水中维生素B12的含量为0.1087 mg/L。
图2 维生素B12的吸收曲线
图3 维生素B12的标准曲线
本文利用紫外分光光度法测定眼药水中维生素B12含量,实验不仅操作简便、快捷,而且结果更加准确。通过绘制维生素B12吸收曲线和标准曲线使学生深入理解紫外分光光度法定性和定量分析的基本原理。同时,锻炼了学生的实验探究能力、动手操作能力及信息整合能力。数字化实验应用到中学教学,不仅调动了学生学习的主动性和积极性,而且提升了教师的课堂教学效果,进而促进教学的良性发展。