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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 茶葉中農(nóng)藥啶蟲(chóng)脒的電化學(xué)快速測(cè)定方法
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 化學(xué)振蕩是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在遠(yuǎn)離平衡態(tài)、處于非線性區(qū)時(shí)所呈現(xiàn)出的特性，是一種非線性化學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)一個(gè)振蕩體系達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，外界物質(zhì)的介入將有可能引起振蕩體系誘導(dǎo)期、振幅或周期的變化，這就為物質(zhì)的分析鑒定提供了可能性。 在連續(xù)攪拌的反應(yīng)體系中，利用B－Z振蕩化學(xué)體系建立了一種測(cè)定茶葉中殺蟲(chóng)劑啶蟲(chóng)脒殘留量的新方法，同時(shí)對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初步探討。利用此方法建立了一種測(cè)定茶葉中啶蟲(chóng)脒殘留量的新分析方法。
- 詳細(xì)介紹：
- 本實(shí)驗(yàn)在連續(xù)攪拌的反應(yīng)體系中，利用B－Z振蕩化學(xué)體系建立了一種測(cè)定茶葉中殺蟲(chóng)劑啶蟲(chóng)脒殘留量的新方法，同時(shí)對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初步探討。具體用H2SO4、Ce(SO4)2、KBrO3、CH2(COOH)2均為分析純，其溶液均采用0.8 mol.L-1濃度的H2SO4溶液配制，啶蟲(chóng)脒儲(chǔ)備液及其他試劑均用二次去離子水直接配制。B-Z振蕩體系底液是由一定濃度的 KBrO3、CH2(COOH)2、H2SO4及催化劑Ce(SO4)2溶液組成，各組分濃度對(duì)B-Z振蕩反應(yīng)都有顯著的影響。為了在底液中加入一定量的啶蟲(chóng)脒時(shí)能得到穩(wěn)定的且最大的周期變化，分別研究了KBrO3、CH2(COOH)2和H2SO4的濃度對(duì)體系周期的影響，采取單一因素分析法，分別確定了底液中各組分的最佳濃度。由于中的化學(xué)成分非常復(fù)雜，當(dāng)將茶葉水提取物加到穩(wěn)定的B-Z振蕩體系中時(shí)，會(huì)引起振蕩體系振幅和周期的變化。本實(shí)驗(yàn)中，分別用0mL—0.5mL毛尖浸泡液測(cè)定對(duì)振蕩體系振蕩曲線的影響。實(shí)驗(yàn)得：將茶葉水提取物的體積增加到0.5mL時(shí)，干擾達(dá)到最大。即啶蟲(chóng)脒測(cè)定的最佳底液濃度為：0.2 mol.L-1 KBrO3溶液5.90 mL、0.5 mol.L-1 CH2 (COOH)2溶液5.70 mL、0.8 mol.L-1 H2SO4溶液6.0 mL、0.04 mol.L-1 Ce(SO4)2溶液1.00mL和茶葉水0.50 mL，總反應(yīng)體積為19.1mL。即KBrO3、CH2(COOH)2、H2SO4、Ce(SO4)2濃度分別為0.0618mol.L-1、0.1492mol.L-1、0.2513mol.L-1和0.0021 mol.L-1。在最佳底液配比下，啶蟲(chóng)脒的介入，使振蕩體系的振幅發(fā)生顯著變化，且濃度越大，振蕩體系的振幅變化就越大。本體系對(duì)啶蟲(chóng)脒的最低檢測(cè)限為4.95×10-6mol.L-1，當(dāng)濃度低于此值時(shí)，則啶蟲(chóng)脒對(duì)振蕩體系影響很小，振幅的變化難以檢測(cè)。 利用B-Z化學(xué)振蕩反應(yīng)建立了一種測(cè)定茶葉中啶蟲(chóng)脒殘留量的新分析方法，它具有靈敏度高、快捷、簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)，從而為茶葉的質(zhì)量控制提供了一種可靠的分析測(cè)試手段。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 長(zhǎng)期以來(lái)，茶葉一直是我國(guó)一個(gè)形象產(chǎn)品和重要的創(chuàng)匯商品，隨著人們生活水平的日益提高，對(duì)食品安全問(wèn)題越來(lái)越重視，而茶葉中的農(nóng)藥殘留一直是關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，各國(guó)都制定了相關(guān)的農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)。為了能讓我國(guó)茶葉更快、更好地走進(jìn)國(guó)外市場(chǎng)，對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留的成分及含量的是否在規(guī)定范圍之內(nèi)，更應(yīng)引起我們的關(guān)注。這個(gè)研究就是鑒于這個(gè)目的，對(duì)我國(guó)茶葉安全做出鑒定，以確保我國(guó)茶葉的質(zhì)量，讓我國(guó)茶葉走入每個(gè)人的生活。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 化學(xué)振蕩是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在遠(yuǎn)離平衡態(tài)、處于非線性區(qū)時(shí)所呈現(xiàn)出的特性，是一種非線性化學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)一個(gè)振蕩體系達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，外界物質(zhì)的介入將有可能引起振蕩體系誘導(dǎo)期、振幅或周期的變化，而且這種變化的幅度與加入物的量成正比，這就為物質(zhì)的分析鑒定提供了可能性。本研究利用B-Z化學(xué)振蕩反應(yīng)建立了一種測(cè)定啶蟲(chóng)脒殘留量的新分析方法。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 中國(guó)是茶的故鄉(xiāng)，在17世紀(jì)初期，中國(guó)茶葉又遠(yuǎn)銷至歐洲各國(guó)，很多上層社會(huì)的貴族、紳士都養(yǎng)成了喝茶的習(xí)慣。中國(guó)的茶葉和中國(guó)的絲綢及磁器一樣，已經(jīng)成為了中國(guó)在全世界的代名詞。 茶葉現(xiàn)已成為每家必備的飲品，無(wú)論是自己品嘗還是款待客人。每一種茶葉都顯示出主人家的身份。所以，茶葉的質(zhì)量就備受大眾關(guān)注，喝茶喝得是種放心、是種舒心，只要保證了茶的質(zhì)量，則其銷量也會(huì)上升，從而帶來(lái)得經(jīng)濟(jì)價(jià)值不可小覷。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 在連續(xù)攪拌的反應(yīng)體系中，利用B－Z振蕩體系建立了一種測(cè)定茶葉中殺蟲(chóng)劑啶蟲(chóng)脒殘留量的新方法。同時(shí)，對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了初步探討。研究表明，在0.0618mol.L-1KBrO3、0.1492mol.L-1CH2(COOH)2、0.8mol.L-1 H2SO4、0.0021 mol.L-1Ce(SO4)2和0.5 mL茶葉浸泡液組成的最佳底液條件下，啶蟲(chóng)脒的摩爾濃度(c)在4.95×10-6 mol.L-1 ~ 3.36×10-5 mol.L-1范圍內(nèi)與體系的振幅的變化符合線性關(guān)系： = 0.01095c -0.0034，最低檢出限為4.95×10-6mol.L-1，平均回收率為97.56%。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1] 張志霞，趙國(guó)虎．鹽酸可卡因?qū)-Z振蕩體系的影響[J] ．甘肅科技，2009，25(23)：37-39 [2] 胡躍華，饒志勇，陳亞偉．維生素等因素對(duì)B-Z振蕩反應(yīng)影響的研究[J]．贛南師范學(xué)院學(xué)報(bào)．2000，（6）：68-70． [3] 任杰, 楊武, 劉秀輝等，尿液對(duì)化學(xué)振蕩的擾動(dòng)作用[J]． 西北師范大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版)，2002， 38（1）：55-57 [4] Jinzhang Gao, Guohu Zhao, Zhixia Zhang, Jun Zhao, Wu Yang. A novel nanoscale ceria ion-selective CMC membrane electrode for determination of dopamine by the B-Z oscillating reaction using analyte pulse perturbation technique[J].Microchimica Acta, 2007, 157, 35-40
同類課題研究水平概述
- 化學(xué)振蕩等非線性化學(xué)現(xiàn)象雖然在許多理化專著中經(jīng)常出現(xiàn)，引起了科學(xué)家的高度關(guān)注，但并沒(méi)有被絕大多數(shù)人所理解和重視。上個(gè)世紀(jì)60年代以來(lái)，情況發(fā)生了很大的變化，化學(xué)過(guò)程的非平衡非線性特性不僅引起了化學(xué)工作者的重視，還引起了物理工作者、生物工作者和其它科學(xué)工作者的重視[1-5]，究其原因：化學(xué)振蕩現(xiàn)象有悖于經(jīng)典的熱力學(xué)第二定律，用傳統(tǒng)的化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論是無(wú)法解釋的。 振蕩化學(xué)反應(yīng)在分析測(cè)試方面的應(yīng)用研究初期，分析檢測(cè)大多是在封閉的振蕩反應(yīng)體系中進(jìn)行的。封閉的振蕩反應(yīng)體系由于與外界沒(méi)有物質(zhì)和能量的交換，振蕩反應(yīng)會(huì)逐漸減弱以至最終停止振蕩。因此分析檢測(cè)必須分批進(jìn)行，每一次分析檢測(cè)都要在新的振蕩反應(yīng)體系中進(jìn)行，對(duì)科學(xué)工作者來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是一件很耗時(shí)的工作。振蕩反應(yīng)體系可以與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，使體系可以持續(xù)振蕩，從而實(shí)現(xiàn)待測(cè)物質(zhì)的連續(xù)檢測(cè)，節(jié)省了檢測(cè)的時(shí)間。CSTR反應(yīng)器(Continuous-flow stirred-tank reactor)的利用[6]，為振蕩反應(yīng)在分析檢測(cè)應(yīng)用展現(xiàn)了廣闊前景。 參考文獻(xiàn)： [1] Nicolis G.，Prigogine I. Selforganization in Nonequilibrium Systems[M]. Wiley，Now York，1977. [2] Haken H. Synergetics[M]. Springer，Berlin，1977. [3] 李如生. 非平衡態(tài)熱力學(xué)與耗散結(jié)構(gòu)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1986. [4] Gray P， Scott S K. Chemical Oscillation and Instabilities[M]. Clarendon Press， Oxford， 1990. [5] 李祥云. 化學(xué)振蕩反應(yīng)研究簡(jiǎn)史[J]，化學(xué)通報(bào)，1986，11：56-59. [6] Stephen K.Scott. Oscillations waves and Chaos[M]. Oxford University Press，1994，23-31.
