第一篇:三氯化六氨合鈷制備實驗報告
三氯化六氨合鈷的制備實驗報告
三氯化六氨合鈷(?)的制備及其組成的 測定
一、實驗目的
1.掌握三氯化六氨合鈷(III)的合成及其組成測定的操作方法, 通過對產品的合成和組分的測定,確定配合物的實驗式和結構。
2.練習三種滴定方法(酸堿滴定,氧化還原滴定,沉淀滴定)的操作。
3.通過對溶液的配制和標定、儀器的使用、處理實驗結果等提高學生獨立分析能力、解決問題的綜合能力。.加深理解配合物的形成對三價鈷穩定性的影響。
二、實驗內容——三氯化六氨合鈷(III)的制備及組成的測定
?、三氯化六氨合鈷(III)的制備
(1)實驗原理:
鈷化合物有兩個重要性質:第一,二價鈷離子的鹽較穩定;三價鈷離子的鹽一般是不穩定的,只能以固態或者配位化合物的形式存在。
顯然,在制備三價鈷氨配合物時,以較穩定的二價鈷鹽為原料,氨,氯化銨溶液為緩沖體系,先制成活性的二價鈷配合物,然后以過氧化氫為氧化劑,將活性的二價鈷氨配合物氧化為惰性的三價鈷氨配合物。反應需加活性炭作催化劑。反應方程式:
2CoCl?6HO,10NH,2NHCl,HO====2[Co(NH)]Cl,14HO 223 422 363 2(橙黃色)(2)實驗儀器及試劑:
儀器: 錐形瓶(250ml)、滴管、水浴加熱裝置、抽濾裝置、溫度計、蒸發皿、量筒(10ml、25ml、100ml)
藥品:氯化銨固體、CoCl?6HO 晶體、活性炭、濃氨水、5%HO、濃 HCl、22222mol/L 的 HCl 溶液、乙醇溶液、冰、去離子水
(3)實驗步驟:
在錐形瓶中,將 4gNHCl 溶于 8.4mL 水中,加熱至沸(加速溶解并趕出 O2),4 加入 6g 研細的 CoCl?6HO 晶體,溶解后,加 0.4g 活性炭(活性劑,需研細),搖 22 動錐形瓶,使其混合均勻。用流水冷卻后(防止后來加入的濃氨水揮發),加入13.5mL 濃氨水,再冷卻至 283K 以下(若溫度過高 HO 溶液分解,降低反應速率,防止反應過 22 于激烈),用滴管逐滴加入 13.5mL5% HO 溶液(氧化劑),水浴加熱至323~333K,22 保持 20min,并不斷旋搖錐形瓶。然后用冰浴冷卻至 273K 左右,吸濾,不必洗滌沉淀,直接把沉淀溶于 50ml 沸水中,水中含 1.7ml 濃鹽酸(中和過量的氨)。趁熱吸濾,慢慢加入 6.7ml 濃鹽酸(同離子效應)于濾液中,即有大量橙黃色晶體([Co(NH)]Cl)析出。用冰浴冷卻后吸濾,晶體以冷的 2ml 2mol/L HCl 洗滌,363 再用少許乙醇洗滌,吸干。晶體在水浴上干燥,稱量,計算產率。
?、三氯化六氨合鈷(III)組成的測定
(一)氨的測定
(1)實驗原理:
由于[Co(NH3)]6Cl3 在強堿強酸作用下,基本不被分解,只有在沸熱的條件下,才被強堿分解,所以式樣液加 NaOH 溶液作用,加熱至沸使其分解,并 磷酸溶液吸收,以甲基橙為指示劑,用 HCl 標準整出氨,整出的氨用過量的 2% 也滴定生成的磷酸氨,可計算出氨的百分量。
[Co(NH)]Cl,3NaOH====Co(OH)+6 NH+6 NaCl 3633 3+
NH+HBO==== NH HBO 333 423 NH HBO+HCl ==== HBO+ NHCl 423334(2)儀器與試劑:
儀器:250ml 錐形瓶、量筒、pH 試紙、滴定管
試劑:50ml2% H3BO3、HCl 溶液、甲基紅溴甲酚氯
(3)實驗步驟:
(1)用電子天平準確稱取約 0.2g 樣品于 250ml 管中,加 30ml 去離子水溶解,另準備 50ml2% HBO 溶液于 250ml 錐形瓶中,33(2)在 HBO 溶液加入 5-6 滴甲基紅溴甲酚氯指示劑,將樣品溶液倒入加 33 HBO 的錐形瓶中,然后將錐形瓶固定在凱氏定氮儀上,開啟凱氏定氮儀,氨氣33 開始產生并被 HBO 溶液吸收,吸收過程中,HBO 溶液顏色由淺綠色逐漸變為深3333 黑色,當溶液體積達到 100ml 左右時,可認為氨氣已被完全吸收(也可利用 PH試紙檢驗氨氣出口來確定氨氣是否被完全蒸出)。
(3)用以用 NaCO 溶液標定準確濃度的 HCl 溶液滴定吸收了氨氣的 HBO 溶 333 當溶液顏色由綠色變為淺紅色時即為終點。讀取并記錄數據,計算氨的含量。
液,(二)鈷的測定
(1)實驗原理:-利用三價鈷離子的氧化性,通過碘量法,即利用 I 的氧化性和I 的還原性 2 進行滴定用來測定鈷的含量,以淀粉作指示劑。主要反應方程式: 3+[Co(NH)]Cl,3NaOH====Co(OH)+ 6NH+6 NaCl 3633 3+ Co(OH)+3HCl==== Co+ 3HO 323+-2+2 Co+2I====2 Co+I2-2-2-I +2SO ====2I+ SO22346
?儀器與試劑:
儀器:250ml 錐形瓶、250ml 碘量瓶、電爐、量筒、pH 試紙(精密)、電子天平、試劑:KI 固體、10, NaOH 溶液、6mol/LHCl 溶液、NaSO 溶液、2,淀粉 223 溶液
?實驗步驟:
用電子天平準確稱取 0.2g 樣品于 250ml 錐形瓶中,加入 20ml 去離子水,10ml 10, NaOH 溶液,置于電爐微沸加熱至無氨氣放出(用 PH 試紙檢驗)。冷卻至室溫后加入 20ml 水,轉移至碘量瓶中,再加入 1g KI 固體,15ml 6mol/LHCl 溶液,立即蓋上碘量瓶瓶蓋,充分搖蕩后,在暗處反應 10min 后拿出。用已準確標定濃度的 NaSO 溶液滴定至淺黃色時,再加入 1ml 2,的淀粉溶液,繼續滴 223 至溶液為粉紅色即為反應終點(滴定開始階段應迅速滴加,防止 I2 揮發)。讀取并記錄實驗數據并計算鈷的百分含量。
(三)氯的測定
?實驗原理:
利用摩爾法測定氯的含量,即在中性或弱堿性溶液中,以 KCrO 作指示劑,24+2-用 AgNO 標準溶液滴定 Clˉ,由于 2Ag+CrO=AgCrO?(磚紅色), Ksp=2.0×3424-12 +--1010;Ag+Cl=AgCl?(白色), Ksp=1.8×10, 由于 AgCl 的溶解度比 Ag CrO4+小,根據分布沉淀原理,溶液中首先析出 AgCl 沉淀,化學計量點附近,由于 Ag2-濃度增加,與 CrO 生成磚紅色 AgCrO 沉淀指示滴定終點。另外為了準確滴定 424-Cl,需控制指示劑的濃度。根據實驗數據計算氯的含量。
?儀器和試劑:
儀器:100ml 容量瓶,250ml 錐形瓶,酸式滴定管,玻璃棒,25ml 移液管 試劑: 2.5%的 KCrO 溶液,AgNO 溶液 243 ?實驗步驟:
用電子天平準確稱取約 0.2g 的樣品用去離子水溶解,然后轉移至 100ml 的容量瓶中定容,取 25ml 樣品溶液于錐形瓶中,加入 5 滴 2.5%的 KCrO 溶液作指 24 示劑,用已準確標定濃度的 AgNO 溶液滴定,溶液由黃色變為磚紅色且磚紅色 303 秒不消失(不需搖動)即為終點,讀取并記錄數據,計算氯的含量。
(四)分裂能的測定
?實驗原理:
分光光度法測量的理論依據是伯郎—比耳定律:當容液中的物質在光的照射和激發下,產生了對光吸收的效應。但物質對光的吸收有選擇性,各種不同的物質的吸收光譜不同。所以當一束單色光通過一定濃度范圍的稀有色溶液時,溶液對光的吸收程度 A 與溶液的濃度 c(g/l)或液層厚度 b(cm)成正比。其定律表達式 A=abc(a 是比例系數)。當 c 的單位為 mol/l 時,比例系數用 ε 表示,則 A=-1-1εbc 稱為摩爾吸光系數,其單位為 L?mol?cm 它是有色物質在一定波長下的特征常數。
?儀器和藥品:
分光光度計、燒杯、比色皿、樣品溶液、去離子水
?實驗步驟:
用電子天平稱取樣品約 0.1g,用去離子水溶解后用分光光度計測量其吸光度,測量波長在 400nm 至 600nm 處,注意要以去離子水設置空白實驗。
?實驗數據處理
m=0.1010g [Co(NH3)6]Cl3 表 1.波長:nm 400 420 440 460 470 475 480
吸光度 0.130 0(277 0(572 0.862 0.945 0.960 0.952
波長:nm 500 520 540 560 580 600 吸光度 0.729 0.377 0.136 0.045 0.021 0.014
三氯化六氨合鈷的波長與吸光度的關系圖
由圖知:三氯化六氨合鈷的最大吸收峰是 0.960,對應波長為 475nm
分裂能:
h,c E,,6.02,10^23J/mol 入
-348-723= 6.626×10×3×10?4.75×10×6.02×10
5=2.519×10J/mol
三、實驗數據處理:
(1)三氯化六氨合鈷的制備
[Co(NH3)6]Cl3 的制備產率
得到產品 m=3.26g
6.0,267.5,6.77g 稱取樣品 6.0g,理論產品質量為 M= 237.9 3.26 產率=,100%,48.2%6.77(2)氨的測定
氨的含量計算
m [Co(NH)]Cl=0.2032g C =0.1723mol/L 363HCl
滴定管讀數: 滴定前:5.00ml 滴定后:32.42ml 消耗 27.42ml
根據反應方程式得 HCl 與 NH3 的計量比為 1:1,170.1723,27.42,17CHClVHCl3%,,100%,39.53%NH1000,樣重 1000,0.2032 故樣品中 1mol 樣品中所含氨的物質的量為 0.3953×267.5?17=6.22mol
(3)鈷的測定
已標定 NaSO 的濃度為 0.02393 mol/L 223 樣品質量 m=0.2091g
滴定管讀數 滴定前:0.11ml 滴定后:33.81ml 故 NaSO 體積為 33.70ml 2233+ 根據化學反應方程式可知 Co 與 NaSO 的計量比為 1:1 223,58.93CVNa2S2O3Na2S2O3%,Co1000,樣重故樣品中
0.02393,35.19,58.93,,100% ,23.73% 1000,0.2091 1mol 樣品中所含鈷的物質的量為 0.2373×267.5?58.93=1.08mol
(4)氯的測定
稱取樣品的質量 m=0.2053g 樣品 已標定的 AgNO 的濃度 C=0.03110mol/L 3AgNO3 滴定管讀數 滴定前:5.10ml 滴定結束:25.80ml 滴定用 AgNO 的體積 V=20.70ml 3AgNO3+-Ag+Cl=AgCl? 計量比為 1:1,35.50.03110,20.70,35.5CAgNO3VAgNO3%,,100%,11.13%所以 , Cl1000,樣重 1000,0.20531mol 樣品中所含氯的物質的量為0.1113×267.5?35.5=0.84mol
[Co(NH)]Cl 的含量測定結果匯總 363 氨 鈷 氯
實驗結果 39.53% 23.73% 11.13%
[Co(NH)]Cl 的理論結果 38.13% 22.06% 39.81% 363 偏差 1.40% 1.67%-28.68%
相對偏差 3.67% 7.57%-72.04%
摩爾比 氨:鈷:氯=6.22:1.08:0.84
樣品的實驗式 [Co(NH)]Cl360.8
四、結果討論誤差與分析:
(1)樣品產率低,原因有:
? 氯化銨加熱時過度和溫水浴時會釋放出氨氣,導致產率的下降。
? 冷水浴時不夠完全,有部分固體沒有析出或晶體析出后再溶解。
? 抽濾時濾紙會粘附一部分,導致損失
? 在反應攪拌與產品烘干時,都會導致損失
(2)通過對組分測定,氨、鈷的含量偏高,氯的含量比較低。原因有:
? 氨的測定中,滴定終點判斷有偏差,導致實驗數據的誤差。
? 鈷的測定中,加淀粉時的黃色判斷有點晚。
? 鈷的測定中,滴定管最后產生個小氣泡,使 Na2S2O3 滴定的體積偏小,影響實驗。
? 氯的測定中,滴定終點不好把握,在沒有達到終點時即停止滴定,導致誤差較大。
? 產品中可能有其他物質,比如二氯化五氨合鈷。
五、注意事項:
(1)三氯化六氨合鈷的制備:
? CoC?6HO 溶解后加入活性炭冷卻不能太慢,因為氯化銨在溶液中加熱后 l22 會有氨氣放出,活性炭在使用前一定要充分研磨以提供較大的比表面積;
? 加 HO 前必須降溫處理,一是防止其分解,二是使反應溫和的進行。
? 加 HO 時要逐滴加入,不可太快,因為溶液中的物質會與 HO 反應,會使 2222反應太劇烈,會產生爆炸。
? 兩次冰浴冷卻要充分,有助于沉淀的析出,提高產率。
? 趁熱吸濾后加入 6.7mL 濃 HCl 是用同離子效應增加產率,若濃 HCl 加入過多,會因稀釋作用而產生鹽效應而使溶解度加大,從而降低產率(2)三氯化六氨合鈷組分的測定:
? 分析天平稱得質量要?0.2g,因為分析天平的精確度為 0.0001g,一次實驗要稱兩次,誤差為 0.0002g,要求誤差?1‰,所以要大于 0.2g;
? 滴定管快滴定完時,要把懸浮的液體刮錐形瓶,減小誤差;
?碘量瓶要用磨口塞子,防止碘的升華;
?碘量法測定鈷,在碘量瓶中加入 KI 固體和 HCl 后應立即將碘量瓶轉移至暗處;
?Cl 的測定中,在滴定后期,不要震蕩錐形瓶,加入后產生磚紅色,30 秒不 變色就為終點;
? 分光光度儀使用前要潤洗,而且要用手拿磨光面,把亮光面擦拭干凈。
六、思考題:
1.在[Co(NH)]Cl 的制備過程中氯化銨,活性炭,過氧化氫各起什么作用 363 答.(1)氯化銨的作用: 2+在沒有銨鹽的情況下,氨水遇鈷鹽后,即生成藍色氫氧化鈷(?)沉淀:Co + 2OH-?Co(OH)2?。此沉淀易溶于過量的沉淀劑和銨鹽溶液中。當有銨鹽存在時,2+2 將抑制 NH3?H2O 的解離,即抑制 OH-的產生使 [Co][OH-]達不到 氫氧化鈷(?)的溶度積而形成[Co(NH3)6]2+,它隨后被空氣中的 O 氧化,生成 Co(?)配合物。2 另外,氯化銨還能提供產物所需的 NH。(2)活性炭起催化劑的作用,吸附反應物。
(3)過氧化氫起氧化劑的作用。
2+3+2.[Co(NH)]與[Co(NH)]比較,那個穩定,為什么, 36363+2+3 2 答:[Co(NH)]穩定,因為[Co(NH)]中心原子采用 spd 雜化,即外軌成鍵,36363+ 23 而[Co(NH)]中心原子采用 d sp 雜化,即內軌成鍵,根據配合物的價鍵理論,36 形成體與配位數相同的配合物,內軌型比外軌型穩定。
3、何為稀度,
答:所謂稀度即溶液的稀釋程度,為物質的量濃度的倒數,如稀度為 128,表示128L 中含有 1mol 溶質。
第二篇:生物制品學實驗報告----三價副豬嗜血桿菌油乳劑滅活疫苗的制備及檢驗(小編推薦)
三價副豬嗜血桿菌油乳劑滅活疫苗的制備及檢驗
副豬嗜血桿菌是豬格拉澤氏病(Glasser’s disease)的病原菌,屬于巴斯德菌科嗜血桿菌屬,是一種多形態、非溶血性、不運動、NAD 依賴型、革蘭氏陰性細小桿菌。對營養要求比較苛刻,培養時必須供給含有V 因子(NAD)或(NADP)的新鮮血液才能生長。此菌有多種血清型,其中強毒力的有1、5、10、12、13、14型,常可致死動物;中等毒力的有2、4、8、15型,多表現為多發性漿膜炎,不致死;低毒力的有3、6、7、9、11型,常無臨床表現和病變。在中國,4型和5型是主要分離株,而澳大利亞和丹麥的主要血清型為5型和13型。在研究2、4、5、12、13和14型間的交叉保護性時發現,除了血清12型制備的單菌和血清2、12型制備的二價苗外,其他型都能對同源菌株產生保護;用血清4型制備的菌苗,可以保護血清5型的攻擊;用血清4、5型制備的二價菌苗,可以抵抗血清13、14型的攻擊(仔豬病變的嚴重性和病死率明顯降低)。三價滅活疫苗主要用于預防豬副嗜血桿菌病。該苗針對性強,安全可靠,能有效降低發病率和死亡率。一、實驗目的 了解副豬嗜血桿菌油乳劑滅活苗制作的流程。2 掌握副豬嗜血桿菌油乳劑滅活苗制作的操作技術。
二、乳化的原理
乳化劑能降低分散物的表面張力,在微滴(粒)表面形成薄膜或雙片層,以阻止微滴(粒)的相互凝結。
三、材料,試劑,培養基
(1)器材:不銹鋼鍋(或瓷鍋)、電爐、乳化器、量筒、玻璃棒、離心機、吸管等。
(2)試劑:、甲醛(滅活劑)、白油(抗原油相)、Span-80(油相乳化劑)、Tween-80(抗原水相乳化劑)、硬脂酸鋁(穩定劑)、4、5、13型分離菌株(抗原)。(3)培養基的制備:
1、配制0.2%的V因子
準確稱0.2g的NAD(輔酶I)加入100mlddH2O,用0.22um的細菌過濾器過濾除菌,4°C保存備用。
2、制備TSA培養基
稱16gTSA加入348ml雙蒸水,121°C高壓滅菌20min,當溫度到50°C左右時(放入50°C水浴鍋)加入0.2%的V因子,使V因子濃度達100ug/ml,然后加入32ml的滅活新生牛血清
100ml----4g TSA-----5ml V因子-------8ml血清
3、TSB培養基
稱3gTSB于87 ml雙蒸水中溶解。121°C高壓滅菌15min,冷卻至50°C左右,加入已配制的0.2%的V因子5ml,再加入滅活的新生小牛血清8ml,使血清濃度達0.8% 100ml-------3g TSB----5ml V因子----8ml血清
四、實驗內容
(1)菌株菌液制備及培養繁殖 將副豬嗜血桿菌三株菌種按分別劃線接種于TSA固體培養基平板上,37°C恒溫培養18-24h,挑取單個菌落接種于TSB液體培養基中,37°C振蕩培養12-16 h后,再將此菌液按l%的比例加入新配制的TSB液體培養基,37℃振蕩培養12-16h后,按平板菌落計數法計數。培養24h后,收集菌液,用分光光度計法測定細菌總菌含量。經檢驗合格者作為制苗抗原。(2)制苗抗原的濃縮和細菌的滅活
將純檢合格的制苗抗原培養物以超濾器濃縮,作為制苗用濃縮抗原。然后按TSB液體培養基總體積加入終濃度為0.2%的甲醛(先10倍稀釋),充分搖勻后,37°C溫箱中滅活14h或分別在4、8、12、16、20h和24h取滅活菌液于TSA固體培養基劃線培養,置普通恒溫箱中37℃培養48h,觀察細菌滅活效果。37°C滅活14h可達到較好的效果。(3)制苗用水相的制備
根據培養24h后的分光光度計法或麥氏比濁管測定的總菌數結果,參照培養12-16h的平板菌落計數法計數結果。取滅活的三種血清型按照一定的比例(等量)混合抗原液96份,然后過濾, 除去沉渣及雜物, 加入4份即終濃度為4%滅菌的Tween-80(96∶4)充分混勻, 邊加邊攪拌,使其充分融化(可加熱助溶,溫度低于37℃), 作為制苗用水相,水相要搖勻,讓吐溫-80充分溶解。(4)制苗用油相的制備
取10號白油93份(先加一部分,后補足)置于不銹鋼鍋中緩慢加熱后,加入硬脂酸鋁1份,邊加邊攪拌,直到透明為止,再緩慢加入6份Span-80(司本-80),充分混勻,121℃高壓蒸汽滅菌3Omin,冷卻至室溫備用。或者按比例將工業白油94份置于不銹鋼鍋(或瓷鍋)中加熱后,緩慢加入6份 Span-80,混合后按總量加入2%硬脂酸鋁,溶化后,繼續升溫至160℃,維持10min,待冷卻后即可制苗。切勿用少量的白油與硬脂酸鋁混合后邊煮邊攪拌,那樣很容易燒焦冒煙。(5)疫苗的制備(乳化工藝)
按油相與水相2:1(v/v)混合乳化。即1份水相配2份油相在高速攪拌器中攪拌。先將處理好的油相2份置于高速攪拌器中,低速攪動油相,同時緩慢加入水相l份(油∶水= 2∶1),乳化時膠體磨轉速由慢變快,最后以8,000一10,OO0r/mln高速乳化2一5min,使水油充分乳化。乳劑混勻,分裝于滅菌疫苗瓶中。在乳化過程中亦可根據乳劑黏稠度適當調整油、水相比。制成乳白色的W/O型油乳佐劑疫苗。
(6)油乳劑檢驗:油乳劑檢驗項目包括乳劑類型檢查、黏度測定、穩定性測定、粒度大小及分布檢測等,生產實際中以黏度測定與穩定性測定為主。在每批苗分裝過程的前、中、后各抽樣2瓶供物理性狀檢驗及安全檢驗。無菌檢驗: 將制備好的滅活油乳苗分別接種于普通肉湯培養基和血瓊脂培養基中 , 于37 ℃溫箱中培養10 d, 觀察有無細菌生長。均應無菌生長方合格。物理性狀檢驗 : 觀察疫苗顏色:眼觀應為均勻一致的乳白色黏稠乳劑。穩定性檢測 :1)離心加速法,將疫苗置于 10m l 離心管內, 3 000 r/min離心15min水油不分層,可保存1年以上不破乳。2)加速老化法,疫苗于37℃儲存10-30d不破乳,說明其穩定性良好。黏度檢驗:最簡易的方法是在室溫條件下用吸管吸取1ml乳劑, 然后垂直放出, 記錄放出0.4ml所需時間。垂直放出0.4ml所需要的時間作為黏度單位,以0.4ml 2-6s為合格,說明黏度適中, 適合于注射應用,不得多余10-15s。
5劑型檢測:將疫苗數滴滴于冷水表面, 觀察油滴擴散情況,即觀察疫苗滴于水中是否呈油滴狀且不分散。滴于水中油滴呈規則的圓形, 未見擴散現象, 說明疫苗為油包水劑型。
6安全檢驗:對最小使用日齡靶動物一次單劑量接種的安全性滅活疫苗接種途徑只有一種,就是肌肉注射。每批三價滅活苗隨機取樣3瓶,等量混合后接種兔2只,每只肌肉注射2mL;接種14日齡哺乳仔豬,每組5頭,每頭豬接種2ml,另設5頭豬作為陰性對照,于耳后肌肉注射5-10 mL, 觀察仔豬的臨床表現,并每日測定體溫,持續2周。
五、小結
(1)副豬嗜血桿菌對營養要求比較苛刻,培養時必須供給含有V 因子(NAD)或(NADP)的新鮮血液才能生長。且具有非常多的血清型,純化非常困難。故對菌的純化及滅活和疫苗的安全性試驗是生產滅活苗的關鍵環節。由于副豬嗜血桿菌,在菌液制備的過程中容易生長雜菌,我們純化了很多次菌,液體仍然很渾濁,使得實驗進展延后。(2)注意事項: 細菌滅活過程中,甲醛濃度越高,堿性溶液中的抗原性損失就越大。故甲醛要注意適量 2 制備油相時,要使Span-80和硬脂酸鋁充分溶解。3 制備水相時,抗原與Tween-80充分混勻。乳化時,油相必須冷卻后方可與水相混和乳化,以防油溫過高使抗原性降低。5 注意先加入油相后再加入水相,充分攪拌。6 疫苗在4℃、暗處保存,切勿冰凍。7 一定要做好安全檢驗