從菠菜中分離葉綠素

1、從菠菜中分離葉綠素目的從菠菜葉中萃取葉綠素，並透過薄層色譜法將葉綠素分離找出這實(shí)驗(yàn)中作為薄層色譜法溶劑的丙酮和己烷的比例，從而達(dá)至最佳的分離效果找出色譜上各物質(zhì)的比移值(Rf values)課程連結(jié) 課題十五分析化學(xué)葉綠素是植物內(nèi)的綠色色素，也是植物主要的光感分子。它們能夠吸收可見光的 一些波長，然後將之轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。在植物中可找到的兩種葉綠素分別為葉綠素 甲和葉綠素乙。在這實(shí)驗(yàn)中，我們將利用薄層色譜法從菠菜葉中分離葉綠素甲和 葉綠素乙。NNOO2+N Mg NHO O葉綠素甲葉綠素乙物料和儀器 菠菜葉 丙酮濃鹽水己烷無水硫酸鈉剪刀研缽和研杵鑷子160毫米x 16毫米 螺蓋試管25毫升圓錐瓶過

2、濾漏斗抹手紙微細(xì)管薄層試片*薄層色譜法中使用的有蓋玻璃瓶滴管濾紙10毫升量筒50毫升燒杯棉花將薄層試片剪裁成小長方塊，長度大約與有蓋玻璃瓶的高度相若。實(shí)驗(yàn)步驟 第一部分：萃取1. 先用水洗淨(jìng)菠菜葉，再用抹手紙抹乾。利用剪刀把 2克菠菜葉剪成碎塊，放進(jìn) 研缽裡。加入3毫升丙酮，以研杵將菠菜葉碎塊磨碎。利用塞了一小片棉花的 漏斗將汁液過濾到螺蓋試管中，擠壓殘餘物以取得更多萃取物。2. 將3毫升的丙酮加進(jìn)研砵中，再次用研杵磨碎殘餘物。利用漏斗將研磨後的汁液過濾到螺蓋試管中。將3毫升丙酮和5毫升己烷加進(jìn)研缽，再研磨殘餘物，並將汁液 過濾到螺蓋試管中。餘下的殘餘物應(yīng)呈非常淡綠色。3. 加入3毫升濃鹽水於

3、螺蓋試管中。鎖緊螺蓋並將試管劇烈 搖勻，使螺蓋試管裏含有葉綠素、丙酮和己烷的溶液得以 被濃鹽水沖洗，在過程中必須將螺蓋打開數(shù)次，以釋放氣 壓。隨後把螺蓋試管放在試管架上，好讓混和液分成上下 兩層。上層應(yīng)呈深綠色，而下層則是清澈的。4. 若試管內(nèi)的乳狀物難以分離，可加入少量濃鹽水以助溶 液分離。以滴管抽取有機(jī)液層，並將之收集於一清潔的 螺蓋試管中（或棄置底部的水溶液）。5. 將足夠的無水硫酸鈉加進(jìn)盛有葉綠素溶液的螺蓋試管中，以吸乾溶液內(nèi)的水份。然後用濾紙把溶液過濾到25毫升圓錐瓶中。第二部分：薄層色譜法1. 先在距離薄層試片一端約1厘米的位置，用鉛筆畫上一條幼細(xì)橫線作為起始 線。用微細(xì)管在圓錐瓶

4、內(nèi)吸取少量葉綠素溶液，然後輕輕點(diǎn)在起始線上，並 稍等候直至溶液蒸發(fā)，再在同一點(diǎn)上點(diǎn)上更多的樣本。重複此動(dòng)作直至有明 顯的色點(diǎn)出現(xiàn)在試片上。2. 把一條長濾紙圍著玻璃瓶內(nèi)側(cè)，再把一張圓形濾紙放在瓶的底部。3. 將丙酮和己烷容量比例為2:8的混合液加入玻璃瓶內(nèi)，溶液的深度應(yīng)不超過 1 厘米。把瓶蓋好並靜置數(shù)分鐘，讓溶劑在玻璃瓶內(nèi)蒸發(fā)後產(chǎn)生一個(gè)飽和的環(huán)境。4. 用鑷子把薄層試片放入盛有丙酮和己烷的瓶內(nèi)，蓋上蓋子 後等候溶液滲透試片。當(dāng)溶劑快到薄層試片頂端時(shí)，將試 片拿出和記下溶液前沿位置。5. 把不同比率的丙酮和己烷加以混合（如3:7、4:6）並重複以 上步驟，找出達(dá)至最佳分離效果的混合液。然後找出

5、其 比移值（Rf ）。備註1. 在提取過程中，學(xué)生需用濃鹽水沖洗螺蓋試管中葉綠素、丙酮和己烷的混合 溶液，並大力搖動(dòng)試管。學(xué)生應(yīng)常打開試管蓋子，以釋放由揮發(fā)性有機(jī)溶劑 所積聚的氣壓。2. 建議在通風(fēng)櫥內(nèi)剪裁薄層試片，剪裁時(shí)有矽的一面應(yīng)朝下。3. 圍於玻璃瓶內(nèi)壁的長濾紙的作用是使溶液在玻璃瓶內(nèi)蒸發(fā)後產(chǎn)生一個(gè)飽和 的環(huán)境，而放在底部的圓形紙片則用來防止薄層試片向下滑。4. 丙酮和己烷容量比例為3:7的混合液能達(dá)至最佳的分離效果。若課堂時(shí)間有 限，學(xué)生可使用此特定的混合液作薄層色譜法分析。5. 薄層色譜法分析的結(jié)果：進(jìn)行薄層色譜法時(shí)，溶劑會(huì)在薄層試片上透過毛細(xì)作用爬升。由於化學(xué)物 有不同的吸附能力和

6、溶解度，混和了的色素便會(huì)在流動(dòng)相（有機(jī)溶劑）和固定 相（矽膠板）之間分離。如一種物質(zhì)吸附在固定相的能力愈強(qiáng)，便愈難被流動(dòng) 相去除；而吸附能力愈弱的物質(zhì)便會(huì)在薄層試片上升得愈快。另一方面， 移動(dòng)距離亦取決於色素於溶劑的溶解度。由於實(shí)驗(yàn)中採用了非極性十分高的溶劑（丙酮和己烷的混合溶劑），因此非極 性較高的色素（如胡蘿蔔素）將會(huì)有最高的溶解度，從而達(dá)至最大的移動(dòng)距 離。由於葉綠素甲的非極性較葉綠素乙為高（因?yàn)槿~綠素乙含極性的醛基團(tuán)），因此葉綠素甲在流動(dòng)相中的上升速度會(huì)比葉綠素乙快，即葉綠素甲停 在薄層試片的位置比葉綠素乙高。問題及建議答案1. 為何要切碎和磨碎菠菜葉？答案：這樣可增加葉的表面面積，有

7、助萃取葉綠素。2. 乙醚可否取代丙酮成為萃取用溶劑？試解釋。答案：可以。乙醚是一有機(jī)溶劑，同樣不溶於水。將乙醚加入混合液搖勻，有機(jī) 物質(zhì)會(huì)優(yōu)先溶於有機(jī)溶劑中。3. 試寫出這實(shí)驗(yàn)中薄層色譜法的固定相和流動(dòng)相。答案：固定相-硅膠薄層；流動(dòng)相-溶劑（丙酮和己烷的混合溶劑）4. 為何利用薄層色譜法能分離一含多種有機(jī)成分的混合物 ？答案：在薄層色譜法中作為固定相的硅膠可界定為極性物質(zhì)，而作為流動(dòng)相的有 機(jī)溶劑則為非極性物質(zhì)。由於混合物中的組分具不同的極性，各組分吸附在硅膠 或溶解於有機(jī)溶劑的程度均有所不同。具有越高極性的物質(zhì)會(huì)對(duì)硅膠產(chǎn)生越強(qiáng)的 作用力，亦即吸附力越大，化合物對(duì)固定相的吸附能力越強(qiáng)，它在試片上移動(dòng)的 距離越短。相反，極性越弱的化合物在試片上會(huì)移動(dòng)至越高的位置（所以具有較高的比移值）。5. 請(qǐng)列出實(shí)驗(yàn)以外兩種色譜法。答案：紙色層法和高效液相色譜法（HPLC）。6. 如何從色層分析譜辨別葉綠素甲和葉綠素乙。答案：由於葉綠素乙的極性比葉綠素甲高，因此葉綠素乙對(duì)硅膠的吸引力較強(qiáng)， 在試片上爬升的距離亦比葉綠素甲為短，即