论文部分内容阅读
摘要:本实验借助蒸馏装置研究炒菜时加入白醋和料酒发生酯化反应的可行性,探究这一做法的科学依据。鉴于本实验中生成的乙酸乙酯含量过低,接收瓶中无明显现象,采用GC-MS(气相色谱质谱联用仪)进行乙酸乙酯的检测,根据GC-MS图谱进行定量分析得到实验前后乙酸乙酯的浓度变化。实验结果证实了“白醋中的醋酸和料酒中的乙醇在做菜时发生反应生成乙酸乙酯”这一说法,并且提供了一种更方便、廉价和健康的提升菜品口感的方法。
关键词:白醋,料酒,酯化反应,乙酸乙酯,蒸馏
引言
生活中,人们做菜时同时向菜品中加入白醋和料酒,并发现这样做会使菜品味道更好。通过查阅资料[1][2],初步判断其原因为白醋中的乙酸与料酒中的乙醇在做菜过程中发生酯化反应,生成有芳香气味的透明不溶于水的油状物质乙酸乙酯。然而考虑到炒菜过程中,反应物浓度低、无浓硫酸催化、乙酸乙酯易水解等种种不利因素,对该条件下发生酯化反应的可行性持怀疑态度。为证明这一做法是否有据可依,进行了研究性实验。
1原理
醋酸和乙醇发生反应生成乙酸乙酯
实验总反应:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
2反应思路及方法设计
在实验装置方面,参考了高中教材中此反应的反应装置,又考虑到乙酸乙酯沸点低(77℃)易挥发,且本实验中可能产生的乙酸乙酯浓度较低,可能导致部分生成物挥发,对定量造成困扰。因此,添加蒸馏装置来冷凝酯蒸汽,尽可能多地收集到实验产生的乙酸乙酯。
在药品选择方面,使用饱和碳酸钠溶液减小酯在水中的溶解度(利于分层),除出混合在乙酸乙酯中的乙酸,溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇,从而收集到更纯的乙酸乙酯。
在药品用量方面,考虑到酯化反应是可逆反应,且需酸催化[3][4][5],因此设计在实验中白醋与料酒的使用配比为2:1,即体积比4:1。
3反应产物的检测
1、检测方法设计
一般来说,此酯化反应中乙酸乙酯的生成与否可以通过明显现象,即有无色透明油状并伴有甜味(浓度较高时有刺激性气味)的液体生成来判断。但由于本实验中可能生成的乙酸乙酯含量过低,锥形瓶中无明显现象,故采用GC-MS(气相色谱质谱联用仪)来进行乙酸乙酯的检测[6][7]。
2、产物定量检测
(1)反应结束,取馏出液体、经加热蒸馏后烧瓶中剩余液体、未经加热的对照组液体,分别加入到“馏出物、剩余物、对照”的分液漏斗中,加入10ml二氯甲烷溶液震荡萃取;
(2)震荡完毕,待液体分层后,分别取分液漏斗中下层液体于不同烧杯中;
(3)取萃取产物各1mL,根据组别装入瓶中,置于GC-MS上按程序检测。
4实验结果
根据GC-MS图谱进行产物乙酸乙酯的定量分析;同时根据标准品浓度与响应值一次函数关系,将实验样品所得响应值代入,最终得到本实验中乙酸乙酯的浓度变化。
(1)实验样品数据
发现“剩余物”、“馏出物”与“对照”中都有乙酸乙酯的存在,“馏出物”“对照”中乙酸乙酯浓度较大,而“剩余物”中乙酸乙酯浓度较小。
定量分析,“剩余物”与“馏出物”中乙酸乙酯质量之和较“对照”中共增多2.39mg,说明加热过程中新生成的乙酸乙酯质量,占加热前质量的43.0%。
5、结论及认识
(1)实验有力地证明了在炒菜过程中添加白醋和料酒提味这一做法确有科学依据。
(2)炒菜过程中绝大部分生成的乙酸乙酯因高温而挥发入空气中,留在菜品中的量很少。所以,此做法在增加香味的同时不会因低毒乙酸乙酯的残留而危害身体健康。
(3)实验制取环节中,若因酒精灯火焰太小或溶液太多(100ml)等原因导致液体无法沸腾时,可减少液体体积至50ml并加入沸石(做凝结核),可成功解决该问题。
(4)GC-MS所显示图象中乙酸乙酯的峰与萃取剂二氯甲烷的峰相重合,可通过改变初始温度、进液量与流速等数据,再提取离子色谱来解决。
(5)此方法在日常生活中为人们提供了一种更方便、廉价和健康的提升菜品口感的方法,使人们更容易感受到舌尖上的美味,帮助抑制偏食症。
参考文献:
[1]张国升,张懋森.合成醋酸乙酯的新方法[J]. 化學试剂,1992(4):251-251
[2]吴小庆.乙酸乙酯合成方法的改进[J].贵州科技工程职业学院学报,2008(3):5-6
[3]荣杰.催化反应精馏合成乙酸乙酯新工艺研究[D].北京化工大学,2003
[4]赵树峰.乙醇脱氢合成乙酸乙酯催化剂的研究[D].扬州大学,2008年
[5]奚朝晖.乙酸乙酯催化体系研究[D];浙江大学,2005年
[6]韩明,曾庆孝,肖更生.青梅醇提物中乙酸乙酯萃取组分的GC-MS分析[J].生物质化学工程, 2005,39(3):18-20
[7]潘伟雄.乙醇脱氢法制乙酸乙酯技术进展和经济性分析[J].精细与专用化学品,2007,15(18):11-15
作者简介:杨恒静(2000-),女,北京101中学高中部学生.
关键词:白醋,料酒,酯化反应,乙酸乙酯,蒸馏
引言
生活中,人们做菜时同时向菜品中加入白醋和料酒,并发现这样做会使菜品味道更好。通过查阅资料[1][2],初步判断其原因为白醋中的乙酸与料酒中的乙醇在做菜过程中发生酯化反应,生成有芳香气味的透明不溶于水的油状物质乙酸乙酯。然而考虑到炒菜过程中,反应物浓度低、无浓硫酸催化、乙酸乙酯易水解等种种不利因素,对该条件下发生酯化反应的可行性持怀疑态度。为证明这一做法是否有据可依,进行了研究性实验。
1原理
醋酸和乙醇发生反应生成乙酸乙酯
实验总反应:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
2反应思路及方法设计
在实验装置方面,参考了高中教材中此反应的反应装置,又考虑到乙酸乙酯沸点低(77℃)易挥发,且本实验中可能产生的乙酸乙酯浓度较低,可能导致部分生成物挥发,对定量造成困扰。因此,添加蒸馏装置来冷凝酯蒸汽,尽可能多地收集到实验产生的乙酸乙酯。
在药品选择方面,使用饱和碳酸钠溶液减小酯在水中的溶解度(利于分层),除出混合在乙酸乙酯中的乙酸,溶解混合在乙酸乙酯中的乙醇,从而收集到更纯的乙酸乙酯。
在药品用量方面,考虑到酯化反应是可逆反应,且需酸催化[3][4][5],因此设计在实验中白醋与料酒的使用配比为2:1,即体积比4:1。
3反应产物的检测
1、检测方法设计
一般来说,此酯化反应中乙酸乙酯的生成与否可以通过明显现象,即有无色透明油状并伴有甜味(浓度较高时有刺激性气味)的液体生成来判断。但由于本实验中可能生成的乙酸乙酯含量过低,锥形瓶中无明显现象,故采用GC-MS(气相色谱质谱联用仪)来进行乙酸乙酯的检测[6][7]。
2、产物定量检测
(1)反应结束,取馏出液体、经加热蒸馏后烧瓶中剩余液体、未经加热的对照组液体,分别加入到“馏出物、剩余物、对照”的分液漏斗中,加入10ml二氯甲烷溶液震荡萃取;
(2)震荡完毕,待液体分层后,分别取分液漏斗中下层液体于不同烧杯中;
(3)取萃取产物各1mL,根据组别装入瓶中,置于GC-MS上按程序检测。
4实验结果
根据GC-MS图谱进行产物乙酸乙酯的定量分析;同时根据标准品浓度与响应值一次函数关系,将实验样品所得响应值代入,最终得到本实验中乙酸乙酯的浓度变化。
(1)实验样品数据
发现“剩余物”、“馏出物”与“对照”中都有乙酸乙酯的存在,“馏出物”“对照”中乙酸乙酯浓度较大,而“剩余物”中乙酸乙酯浓度较小。
定量分析,“剩余物”与“馏出物”中乙酸乙酯质量之和较“对照”中共增多2.39mg,说明加热过程中新生成的乙酸乙酯质量,占加热前质量的43.0%。
5、结论及认识
(1)实验有力地证明了在炒菜过程中添加白醋和料酒提味这一做法确有科学依据。
(2)炒菜过程中绝大部分生成的乙酸乙酯因高温而挥发入空气中,留在菜品中的量很少。所以,此做法在增加香味的同时不会因低毒乙酸乙酯的残留而危害身体健康。
(3)实验制取环节中,若因酒精灯火焰太小或溶液太多(100ml)等原因导致液体无法沸腾时,可减少液体体积至50ml并加入沸石(做凝结核),可成功解决该问题。
(4)GC-MS所显示图象中乙酸乙酯的峰与萃取剂二氯甲烷的峰相重合,可通过改变初始温度、进液量与流速等数据,再提取离子色谱来解决。
(5)此方法在日常生活中为人们提供了一种更方便、廉价和健康的提升菜品口感的方法,使人们更容易感受到舌尖上的美味,帮助抑制偏食症。
参考文献:
[1]张国升,张懋森.合成醋酸乙酯的新方法[J]. 化學试剂,1992(4):251-251
[2]吴小庆.乙酸乙酯合成方法的改进[J].贵州科技工程职业学院学报,2008(3):5-6
[3]荣杰.催化反应精馏合成乙酸乙酯新工艺研究[D].北京化工大学,2003
[4]赵树峰.乙醇脱氢合成乙酸乙酯催化剂的研究[D].扬州大学,2008年
[5]奚朝晖.乙酸乙酯催化体系研究[D];浙江大学,2005年
[6]韩明,曾庆孝,肖更生.青梅醇提物中乙酸乙酯萃取组分的GC-MS分析[J].生物质化学工程, 2005,39(3):18-20
[7]潘伟雄.乙醇脱氢法制乙酸乙酯技术进展和经济性分析[J].精细与专用化学品,2007,15(18):11-15
作者简介:杨恒静(2000-),女,北京101中学高中部学生.