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生物工程专业分析 复习资料

第一章:分析概论1.分析的分类(1)按生物工程分析的对象及检测项目的性质,可分为:A.感官、理化指标的测定B.结构分析及序列分析C.活体、生物活性及功能成分的检测。

D.实时分析及过程参数检测⑵. 按照分析方法的技术原理可将其内容划分为一下几个主要方面①感官检验法 ②物理检验法 ③化学检验法 ④物理化学检验法 ⑤生物检验法2.分析中的常识常量分析——样品中组分> 1 %微量分析——样品中组分= 0.1 %~1 %痕量分析——样品中组分< 0.1 %超微量分析——样品中组分 PPM ——parts per million ( mg / kg )或( mg / L ) 10-6PPB —— parts per billion 10-9PPT —— parts per trillion 10-123.分析中的一般规定水为蒸馏水、去离子水常用带刻度的玻璃仪器是在20℃条件下标注的。

分样筛——用来筛分体积大小不同的固体颗粒的筛子。

分子筛——具有均一微孔结构而能将不同大小分子分离的固体吸附剂。

“称取”——称至0.1g 。

“精密称取”——必须按所列数值称取,精确至 0.0001g 。

“精密称取约”——必须精确至0.0001g ,可接近所列数值,不超过所列数值的10% 。

分析中所用的试剂,除特别标明的外均为分析纯溶液;未指明用何种溶剂配制时均指水溶液。

盐酸、硫酸、硝酸、氨水等未指明具体浓度时,均指市售试剂规格的浓度液体的“滴”系指自滴定管留下的一滴的量,在20℃时20滴相当于1.0ml吸取是指用移液管或吸量管取液体物质的操作;量取是指用量筒或量杯取液体的操作,其精度要求均用数值的有效位数表示空白试验是化学分析中作比较常用的分析方法,当进行某一试样分析时,同时做一空白试验(即操作条件和所用试剂均相同,但无试样存在),以校正有关因素对分析结果的影响 恒重是指在规定的条件下,连续两次干燥或灼烧后的质量之差不超过规定的范围(一般在0.2~0.5mg 以下)4.不同分析方法结果差异性的检验(一)t 检验法 检验样本均值与总体均值是否有差异时,使用:S 为标准差,x 为样本均值,μ为总体均值样本计算值的统计量大于t 分布表中相应显著性水平α和相应自由度f 下的临界值,则表明被检验的均值有显著性差异,反之差异不显著。

(二)F 检验法计算两组数据的方差之比来检验两组数据是否存在显著性差异。

当计算所得F 值大于F 分布表中相应显著性水平α和自由度f1、f2下的临界值,则两组方差之间有显著性差异,反之无。

n s x t /μ-=5.可疑值的取舍,介绍两种方法:(1)t i确定法 t i = X i - X / RR 极差 X 算术平均值 X i可疑值据平行测定总次数N、显著性水平α值查表,求出t i 表,若t i> t i 表则舍去可疑值,若t i≤ t i 表则应保留可疑值。

(2)Q 确定法先要把平行测定的数据由小到大排列,求得极差R和d值——可疑值与最临近的数据间的差值。

Q = d / R 据平行测定总次数N、概率p查表,求出Q表,若Q>Q表则舍去可疑值,若Q ≤Q表则应保留可疑值。

6.提高分析结果的准确度,减少不确定度的方法①选择合适的分析方法②减少测定误差③增加平行测定次数,减少随机误差④消除测量过程中的系统误差第二章:样品的采集与预处理1.样品采集的基本原则(1)采集的样品要均匀、有代表性,能反映全部被检样品的组成、质量和卫生状况。

(2)采样方法要与分析目的一致。

(3)采样过程要设法保持原有的理化指标,防止成分逸散(如水分、气味、挥发性酸等)。

(4)防止带入杂质或污染。

(5)采样方法要尽量简单,处理装置尺寸适当。

2.采集步骤检验|检样——原始样——平均样品——复检|仲裁、备查3.对生物活性样品采集的注意事项(1).动物组织的采集A生物活性物质易失活与降解,必须保持材料的新鲜,防止腐败、变质与微生物污染。

B快速、速冻、低温保存(2)动物细胞的培养动物细胞的生长培养液有平衡盐溶液、天然培养基和合成培养基平衡盐溶液具有保持渗透压、控制酸碱平衡的作用,也能提供给细胞生存所需要的能量和离子。

(3)动物的血液、唾液、尿液等药物分析中最常用的血样为全血、血浆和血清。

血浆的取得是在加肝素、枸橼酸、草酸盐等抗凝剂的全血经离心后分取。

加入后立即轻轻旋摇。

但勿太猛烈,以免血细胞破裂(4)微生物菌种的选育A菌种分离(含菌样品收集、富集培养、菌种纯化)B菌种筛选(筛选对象选择、培养方式确定)C菌株的选育(随机选择突变体、根据代谢的调节机制选择高产突变体)4.生物活性样品的保存(1)动物组织保存:速冻、冻干、有机溶剂脱水、制成丙酮粉或浸存于丙酮与甘油中(2)动物细胞的保存:组织块保存法、细胞悬液保存法、单层细胞保存法及低温冷冻保存(液氮)(3)血液、尿液、唾液保存:一般要立即分析。

冷冻、冷藏,临用时融化(4)菌种的保藏(菌种不死亡、保持菌种原有特性):斜面、矿物油、索氏法、干硅胶法、沙土管法、冷冻干燥法、甘油冷冻保存法5. 预处理的目的.原则目的:①测定前排除干扰组分;(2)对样品进行浓缩。

原则:①消除干扰因素;②完整保留被测组分;③使被测组分浓缩;以便获得可靠的分析结果。

6.预处理的方法(1)有机物破坏法(2)蒸馏法(3)溶剂提取法(萃取法)(4)盐析法(5).磺化法和皂化法(6)沉淀分离法(7) 掩蔽法(8)色谱分离法(9)浓缩7.有机物破坏法(1)干法灰化:原理:将样品至于电炉上加热,使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化,在置高温炉中灼烧灰化,直至残灰为白色或灰色为止,所得残渣即为无机成分。

(2)湿法消化:原理:样品中加入强氧化剂,并加热消煮,使样品中的有机物质完全分解、氧化,呈气态逸出,待测组分转化为无机物状态存在于消化液中。

(3)紫外光分解法:高压汞灯提供紫外光。

85±5 ℃,加双氧水。

(4)微波高压消煮器。

样品最多只要10分钟(2.5 MPa);(5)其它方法:高压密封消化法,自动回流消化仪消化法。

第三章:物理分析方法1.物理检测方法相对密度法折光法旋光法2.色散现象的产生及黑白分明现象的产生原理色散现象:测定时光源通常为白光,当白光经过棱晶和样液发生折射时,因各色光的波长不同,折射程度不同,折射后分解成多种色光黑白分明现象的产生原理:光的全反射现象3.影响折射率的因素及消除的法。

⑴光波长的影响:色散现象:测定时光源通常为白光,当白光经过棱晶和样液发生折射时,因各色光的波长不同,折射程度不同,折射后分解成多种色光。

光的色散会使视野明暗分界不清,产生测定误差,为消除色散,安装了色散补偿器,可消除色散。

⑵温度的影响:溶液的折射率随温度而改变,温度升高折射率减小;温度降低折射率增大,折光仪上的刻度是在标准温度下(20℃)刻制的,所以若测定温度超过20℃,加上校正数,低于20℃,减去校正数。

4.旋光法(1)旋光度——当偏振光通过光学活性物质溶液时,偏振面旋转的角度叫作该物质的旋光度。

旋光度的大小与光源的波长、液层厚度、光学活性物质的种类、浓度、溶剂及其温度有关。

(2)比旋光度——在一定温度和一定光源情况下,当溶液浓度为 1 g/ml ,液层厚度为 1分米时偏振光所旋转的角度。

记为:= α/ L C ——查手册得到不同物质的比旋光度。

α——测定样液的旋光度。

L——旋光管长度(液层厚度)分米。

C——样液浓度(所求值) t——测定温度为20℃λ——光源波长通常为D钠线589.3nm (3)变旋光作用:具有光学活性的还原糖类,在溶解之后,其旋光度起初迅速变化,然后惭渐变得较缓慢,最后达到恒定值,这种现象称为变旋光作用。

5.如何对应变旋光在用旋光法测定蜂蜜,商品葡萄糖等含有还原糖的样品时,样品配成溶液后,宜放置过夜再测定。

若需立即测定,可将中性溶液(pH7)加热至沸,或加几滴氨水后再稀释定容;若溶液已经稀释定容,则可加入碳酸钠干粉至石蕊试纸刚显碱性。

在碱性溶液中,变旋光作用迅速,很快达到平衡。

但微碱性溶液不宜放置过久,温度也不可太高,以免破坏果糖。

6. 啤酒色度的测定1.原理:将除气后的啤酒注入 EBC 比色计的比色皿中,与标准 EBC 色盘比较,目视读数或自动数字显示出啤酒的色度,以 EBC 色度单位表示。

2.仪器:EBC 比色计(或使用同等分析效果的仪器):具有 2.O~27.0 EBC 单位的目视色度盘或自动数据处理与显示装置。

一般淡色啤酒的色度在 5.0~14.0 EBC 范围内;浓色啤酒的色度在 15.0~40.0 EBC 范围内。

7. 测定水的色度有:(1)铂钴比色法——测定水的色度的标准方法.铂钴标准比色法(GB11903-89)是将一定量的氯铂酸钾(K2PtCl6)和氯化钴(CoCl2 6H2O)溶于水中配成标准色列。

定义:1升水中含1mg铂和0.5mg钴所具有的颜色定为1度。

将待测水样与标准色列进行目视比色,以确定其色度。

此法操作简便,色度稳定,标准比色系列保存适宜,可长时间使用,但其中所用的氯铂酸钾太贵,大量使用时不经济。

(2)铬钴比色法——以重铬酸钾代替氯铂酸钾,便宜而且易保存,只是标准比色系列保存时问较短。

两种方法的精密度和准确度相同。

第四章:光谱分析紫外-可见光吸收法紫外-可见光吸收光谱:σ→σ*、n→σ*、n→π* 、π→π*1.生色团::有机物中含有n →π* 或π→π* 跃迁的基团;2.助色团::助色团是指带有非键电子对的基团;可使生色团吸收峰向长波方向移动并提高吸收强度的一些官能团3.红移与蓝移(紫移)某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团之后,吸收峰的波长将向长波方向移动,这种效应称为红移效应。

在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后,吸收峰的波长会向短波方向移动,这种效应称为蓝移(紫移)效应。

4.溶剂效应:溶剂极性的波动也会引起某些化合物吸收光谱的红移或蓝移,这种作用称为溶剂效应5.比尔吸收定律:入射光被溶液吸收的程度与溶液厚度(L)和溶液的浓度(C)关系为:A=kcL式中:A为吸光度;k为消光系数6.吸光度与浓度之间常常偏离线性关系,产生偏离的因素有:①样品溶液因素:比尔定律通常只有在稀溶液时才成立,随着溶液浓度增大,吸光质点之间距离缩小,彼此间相互影响和相互作用加强,破坏了吸光度与浓度之间的线性关系②仪器因素:比尔定律只适用于单色光,但是经仪器狭缝投射到被测溶液的光,并不能保证理论要求的单色光,这也是造成偏离比尔定律的一个重要因素。

7.紫外-可见分光光度计主要部件:光源、分光器、吸收池、检测器、记录器。

8.显色与操作条件的选择(1)反应条件的选择:①显色反应与显色剂浓度②溶液酸度③显色时间④湿度⑤溶剂(2)测定条件:①波长②狭缝的选择③吸光度范围(0.1---1.0) ④仪器误差(3)干扰离子的消除:①控制测定条件:可选择适当的波长,将待测组分的吸收峰波长与相距较大的干扰组分影响消除掉;利用氧化剂或还原剂改变干扰离子的价态,使其不影响组分的测定;控制酸度达到选择配位化合物的形成。

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