食品卫生检验方法及应用.pptx

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1、食品卫生检验方法及应用2008.01.23第一章感官检验法第一节第一节概述概述一、定义一、定义:感官检验(sensorytest),也叫感官分析(sensoryanalysis)、感官评定(sensoryevaluation),是依靠人的感觉器官检查、分析产品感官特征的一种分析方法。1975年美国食品科学技术专家年美国食品科学技术专家：感官评定感官评定，用于唤起、测量、分析和解释，通过感官系统(视觉，嗅觉，味觉，听觉和触觉)而感知到的食品及其他物质或性质的一种科学方法。统计学、生理学、心理学是感官检验的三大科学支柱.感官分析感官分析，是以全面深入了解产品的感官品质为根本,以目标消费者作为“测量

2、工具”，通过他们的感官系统(视觉，嗅觉，味觉，听觉和触觉)，并结合心理学，生理学及统计学方法对产品进行品评和分析，帮助企业全面地了解和定位产品的感官性状,准确理解与把握市场和消费者的需求，提高企业自身的市场竞争能力。二、发展1.19301950:食品感官评定的起源，是由各企业内部的专家和企业主参与品评和决定产品的感官质量;n1935年英国著名的统计学家R.A.Fisher,首次在其论著中,将统计学方法应用在感官检验.n1936年S.Keber真正把统计学方法,由于应用于感官检验,首次采用两点试验法感官检验肉的嫩度.n1941年,美国一工厂的老板Whisky将两点试验法,用于产品的出厂检查,这是

3、感官检验首次应用于质量管理的实例.2.19501960:一些欧美食品企业开始建立初级的产品感官质量控制体系，培训企业内部的品评员团队代替专家，评价产品的感官质量，简单的统计学分析开始应用到感官评价的数据分析中;3.19601990:产品的感官评价逐渐被各大食品企业接受和认可，并逐渐应用于新产品的研发、质量控制、市场研究部门，同时统计学、生理学、心理学等相关学科在感官科学领域内得到了进一步的应用和发展;4.1990至今:产品的感官评价得到迅速的发展和普及，已被广泛应用到其他行业，例如:化妆品、汽车制造、纺织品、化工业等行业。感官评定学科的研究领域和应用领域的交流日益密切，新的感官评定技术和新的数

4、理分析方法，不断推陈出新。第二节、食品感官评定1、感觉与感觉评价、感觉与感觉评价n感觉感觉就是客观事物的各种特征和属性通过刺激人的不同的感觉器官引起兴奋,经神经传导反映到大脑皮层的神经中枢,从而产生的反应.一种特征或属性即产生一种感觉.而感觉的综合就形成了人对这一事物的认识及评价。n分类分类基本感觉：视觉,听觉,触觉,嗅觉和味觉。除上述的五种基本感觉外,人类可辨认的感觉还有温度觉,痛觉,疲劳觉,口感等多种感官反应。n感觉的敏感性感觉的敏感性是指人的感觉器官对刺激的感受,识别和分辨能力.感觉的敏感性因人而异,某些感觉通过训练或强化可以获得特别的发展,即敏感性增强.感觉阈：必须有适当的刺激强度才能

5、引起感觉,这个强度范围称为。它是指从刚好能引起感觉,到刚好不能引起感觉的刺激强度范围.用量的概念来表达它们的刺激强度,时间和相互关系.对于食品来说,为了使人们能感知某味的存在,该物质的用量必须超过它的呈味阈值.n感觉阈值:就是指感官或感受体对所能接受的刺激变化范围的上、下限以及对这个范围内最微小变化感觉的灵敏程度.依照测量技术和目的的不同,可以将感觉阈的概念分为下列几种.感觉阈值n绝对感觉阈绝对感觉阈指以使人的感官产生一种感觉的某种刺激的最低刺激量,为下限,到导致感觉消失的最高刺激量,为上限的刺激强度范围值。n察觉阈值察觉阈值对刚刚能引起感觉的最小刺激量，我们称它为察觉阈值或感觉阈值下限.n识

6、别阈值识别阈值对能引起明确的感觉的最小刺激量，我们称为识别阈值。n极限阈值极限阈值对刚好导致感觉消失的最大刺激量，我们称它为感觉阈值上限，又称为极限阈值。n差别阈差别阈指感官所能感受到的刺激的最小变化量.如人对光波变化产生感觉的波长差是10nm。差别阈不是一个恒定值,它随某些因素如环境的，生理的或心理的变化而变化。感觉的基本规律适应现象(除痛觉）对比现象(量的影响)协同效应拮抗效应1.1视觉与视觉的评价视觉与视觉的评价1.1.1视觉的产生及其特征视觉的产生及其特征n视觉的产生视觉的产生光照物体发出的波视网膜物像形成刺激感觉细胞视神经视觉中枢视觉n特征特征视觉强度取决于光的波长和强度1.1.2视

7、觉的评价视觉的评价外形,光泽,色泽1.2听觉与听觉的评价1.2.1听觉的产生与特征n听觉的产生声波鼓膜刺激耳蜗内感受器听觉神经听觉中枢n音调高低.频率的绝对感觉阈620000HZ.1.2.2听觉的评价听觉的评价人耳对一个声音的强度或频率的微小变化是很敏感的.利用听觉进行感官检验的应用范围十分广泛.1.3嗅觉与嗅觉的评价嗅觉与嗅觉的评价1.3.1嗅觉的产生及其特征n嗅区:嗅区内的嗅黏膜是嗅觉感受体,嗅细胞是嗅觉感受体中最重要的成分.n嗅觉的产生;气味嗅细胞大脑嗅觉神经刺激物必定具有挥发性及可溶性.由于感觉的适应性,进行评价时,由淡气味浓气味.n1.3.2嗅觉评价嗅觉在食品生产,检验和鉴定方面起着

8、十分重要的作用.有许多方面是无法用仪器和理化检验来替代的.1.4味觉与味觉的评价1.4.1味觉的产生及其特征味觉的产生及其特征n产生可溶性呈味物质味蕾(味细胞)大脑味觉n特征不同部位对味觉的灵敏度不同,对不同味觉的敏感度也不同舌尖：甜；舌后两侧：酸。舌根：苦舌尖及舌前两侧：咸从刺激味觉到感受味觉：0.150.4s，咸最快；苦最慢。n影响因素呈味物质的水溶性,温度,性别,年龄,身体状况,饥饿状态,呈味物质的化学结构和光学性质等.n1.4.2味觉的评价味觉的评价刺激性的产生:弱强呈味现象和效果:对比,变调,相乘,相杀。1.5触觉与触觉的评价1.5.1触觉的产生及其特征触觉的产生及其特征触觉:皮肤的

9、感觉称为触觉.皮肤上冷点与温点温度刺激感觉10600C1.5.2触觉的敏感性触觉的敏感性触觉感受器在皮肤内的分布不均匀,手指尖的敏感性最强.皮肤冷点多于温点,人对冷的敏感性高.1.5.3触觉的感官评价触觉的感官评价触觉的感官评价是通过人的手,皮肤表面接触物体时所产生的感觉来分辨,判断产品质量特性的一种感官评价.1.6口感的评价口感的评价物理性的感觉:硬度,黏度,弹性,酥性,咀嚼性等等.2.感官检验的类型n分析型感官检验分析型感官检验把人的感觉器官作为一种检验测量的工具，来评价样品的质量特性或鉴别多个样品之间的差异等。通过感觉器官的感觉来进行检测的,因此，为了降低个人感觉之间差异的影响，提高检测

10、的重现性，以获得高精度的测定结果，必须注意评价基准的标准化,试验条件的规范化和评价员的素质选定。评价基准的标准化评价基准的标准化 、实验条件的规范化、实验条件的规范化 和评价员的素质和评价员的素质n偏爱型感官检验偏爱型感官检验以样品为工具，来了解人的感官反应及倾向。这种检验必须用人的感官来进行，完全以人为测定器，调查、研究质量特性对人的感觉、嗜好状态的影响程序.。(无法用仪器测定)这种检验的主要问题是如何能客观地评价不同检验人员的感觉状态及嗜好的分布倾向。3.食品感官检验的内涵n安全性n营养质量n可接受性4、食品感官检验特点n简易性、直接性、迅速性n准确性n综合性第二章物理检验法n密度法n折光

11、法n旋光法第一节密度法一、基本知识1.概念密度：指物质在一定温度下单位体积的质量，以符号表示，其单位为g/cm3。相对密度：指某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的质量之比，以符号d表示。n物质一般都具有热胀冷缩的性质，所以密度和相对密度的值都随温度的改变而改变。密度应标示出测定时物质的温度。n真密度在真空中物质单位体积的质量。视密度在空气中物质单位体积的质量。n真相对密度在真空中物质的质量与同体积水的质量之比视相对密度在空气中物质的质量与同体积水的质量之比n20 1cm3水 真空质量0.99823g空气质量0.99717g4 1cm3水真空质量1.00000g空气质量0.99894n真密

12、度（20）=0.99823真相对密度20/20视相对密度（20）=0.99717视相对密度20/20真密度（t）=1.00000真相对密度t/4=真相对密度t/4视密度（t)=0.99894视相对密度t/4 视相对密度t/4 2、计算、计算当用密度瓶或密度天平测定液体的相对密度时，以测定溶液对同温度水的相对密度比较方便。n通常测定液体在20时，对水在20时的相对密度，以表示。和之间可以用下式换算：0.99823。同理，若要将换算为 ，可按下式计算：式中:温度t2时水的密度，g/cm3。n意义：各种液态食品都有其一定的相对密度，当其组成成分及其浓度发生改变时，其相对密度也发生改变，故测定液态食品

13、的相对密度可以检验食品的纯度和浓度。1.密度瓶2.密度计法普通密度计锤度计乳稠计波美计3.韦氏比重天平法二、液态食品相对密度的测定方法密度瓶是测定液体相对密密度瓶是测定液体相对密度的专用精密仪器度的专用精密仪器，是容积固定的玻璃称量瓶，其种类和规格有多种。常用的有带温度计的精密度瓶和带毛细管的普通密度瓶，见图。在一定温度下，同一密度瓶分别称取等体积的样品溶液和蒸馏水的质量，两者之比即为该样品溶液的相对密度。1密度瓶法1.1测定原理1.2测定方法先把密度瓶洗干净，再依次用乙醇、乙醚洗涤，烘干并冷却后，精密称重。装满样液盖上瓶盖，置20水浴内浸0.5h使内容物的温度达到20，用滤纸来吸去支管标线上

14、的样液，盖上侧管帽后取出。用滤纸把瓶外擦干，置天平室内30分钟后称重。将样液倾出，洗净密度瓶，装入煮沸30min并冷却到20以下的蒸馏水，按上法操作。测出同体积20蒸馏水的质量。按下式计算式中m0空密度瓶质量，g；m1密度瓶和水的质量，g；m2密度瓶和样品的质量g；0.9982320时水的密度，gcm3。说明本法适用于测定各种液体食品的相对密度，特别适合于样品量较少的场合，对挥发性样品也适用，结果准确，但操作较繁琐。测定较粘稠样液时，宜使用具有毛细管的密度瓶。水及样品必须装满密度瓶，瓶内不得有气泡。拿取已达恒温的密度瓶时，不得用手直接接触密度瓶球部，以免液体受热流出。应带隔热手套取拿瓶颈或用工

15、具夹取。水浴中的水必须清洁无油污，防止瓶外壁被污染。天平室温度不得高于20，以免液体膨胀流出。2.1原理和结构 密度计是根据阿基米德原理制密度计是根据阿基米德原理制成的成的，其种类很多、但结构和形式基本相同，都是由玻璃外壳制成。头部呈球形或圆锥形，里面灌有铅珠、水银或其它重金属，使其能立于溶液中，中部是胖肚空腔，内有空气故能浮起，尾部是一细长管内附有刻度标记，刻度是利用各种不同密度的的液体标度的2.密度计法2.2种类 食品工业中常用的密度计按其标度方法的不同，可分为普通密度计、锤度计、乳稠计、波美计等。如图。普通密度计n普通密度计是直接以20时的密度值为刻度的。n一套通常由几支组成，每支的刻度

16、范围不同，刻度值小于1的（0.7001.000）称为轻表。n用于测量比水轻的液体，刻度值大于l的（1.0002.000）称为重表，用来测量比水重的液体。n专用于测定糖液浓度的密度计。它是以蔗糖溶液重量百分浓度为刻度的，以符号Bx表示。n刻度方法是以20为标准温度，在蒸馏水中为0Bx，在1蔗糖溶液中为1Bx（即100g蔗糖溶液中含1g蔗糖），以此类推。锤度计的刻度范围有多种，常用的有：06，511，1016，1521等。锤度计n当测定温度高于20时，因糖液体积膨胀导致相对密度减小，即锤度降低，故应加上相应的温度校正值，反之，则应减去相应的温度校正值。例在17时观测锤度为22.00查附表得校正值为

17、0.18，则标准温度20时糖锤度为22.000.1821.82（Bx）例在24时观测锤度为16.00，查表得校正值为0.24，则标准温度（20）时糖锤度为16.000.2416.24（Bx）。若测定温度不在标准温度（20），应进行温度校正。将相对密度减去1.000后再乘以1000作为刻度，以度（符号：数字右上角标“0”）表示，其刻度范围为1545。乳稠计温度有20/4和15/15两种使用时把测得的读数按上述关系可换算为相对密度值。乳稠汁是专用于测定牛乳相对密度的密度计，测量相对密度的范围1.0151.045。可判断牛奶是掺假或者是否脱脂，所以采用乳稠计测定是快速鉴定牛奶质量的一种依据使用乳稠汁

18、时，若测定温度不是标准温度，应将读数校正为标准温度下的读数。对于20/4乳稠计，在1025范围内，温度每升高1，乳稠计读数平均下降0.2，即相当于相对密度值平均减小0.0002。故当乳温高于标准温度20时，每高一度应在得出的乳稠计读数上加0.2，乳温低于20时每低1应减去0.2。例16时20/4乳稠计读数为31，换算为20应为：31（2016）0.2310.830.2即1.03021.03020.0021.0322例225时20/4乳稠计读数为29.8，换算为20应为：29.8+（2520）0.229.81.030.8即1.0308=1.03080.0021.0328n例18时用15/15乳稠

19、计，测得读数为30.6，查表换算为15为30.0，即牛乳相对密度1.0300n20/4、15/15两种乳稠计，因为工厂一般情况是这种称呼，但实际上是一个密度乳稠计，另一个为比重乳稠计。波美计n波美计是以波美度（以0B表示）来表示液体浓度大小。按标度方法的不同分为多种类型，常用的波美计的刻度方法是以20为标准，在蒸馏水中为00B；在15氯化钠溶液中150B；在纯硫酸（相对密度为1.8427）中为660B；其余刻度等分。n波美计分为轻表和重表两种，分别用于波美计分为轻表和重表两种，分别用于测定相对密度小于测定相对密度小于1的和相对密度大于的和相对密度大于1的液体的液体。轻表：0B-145或重表：0

20、B 或波美度与相对密度之间存在下列关系将混合均匀的被测样液沿筒壁徐徐注入适当容积的清洁量筒中，注意避免起泡沫。将密度计洗净擦干，缓缓放入样液中，待其静止后，再轻轻按下少许，然后待其自然上升，静止并无气泡冒出后，从水平位置读取与液平面相交处的刻度值。同时用温度计测量样液的温度，如测得温度不是标准温度，应对测得值加以校正。2.3密度计测定方法2.4说明（1）该法操作简便迅速，但准确性差，需要样液量多，且不适用于极易挥发的样品。（2）操作时应注意不要让密度计接触量筒的壁及底部，待侧液中不得有气泡。（3）读数时应以密度计与液体形成的弯月面的下缘为准。若液体颜色较深，不易看清弯月面下缘时则以弯月面上缘为

21、准。（4）注意比重计的清洁。比重计颈部带油污和表面活性剂，使其上升，读数偏高。（5）用酒精计测定白酒、黄酒果酒的酒精度，样品必须经过蒸馏去除杂质，才能进行测定3韦氏比重天平法3.1测定仪器（1）韦氏天平韦氏天平见图（2）恒温水浴准确度为0.1n韦氏比重天平法适用于有机化学试剂中易挥发液体相对密度的测定。n一种古老的测量比重的仪器，这种方法的优点，就是样品量多时可用，操作比较快，而且也比较准确。1号砝码：0.1g2号砝码：0.01g3号砝码：0.001g4号砝码：0.0001g(a)0.8653g(b)0.8755gn将韦氏天平安装好（如图），把浮锤挂在小钩上，如果两个指针没有相对正，则旋转调整

22、螺丝，使两个指针对正为止。向玻璃筒中注入煮沸30min并冷却至20的水，将浮锤浸入水中，玻璃筒置于20的恒温水浴中，将单位游码挂在小钩上，这时天平应保持平衡。3.2.测定方法将玻璃筒中水倾出，玻璃筒及浮锤先用乙醇，再用乙醚洗涤数次，吹干。注入预先调整至20的样品，同样置于20的恒温水浴中。调节游码都放在刻度上，如果在同一刻度上，需要放两个游码，则将小的游码挂在大游码的脚钩上。如果样品的相对密度大于1，则单位游码挂在小钩上，待天平保持平衡，记录读数。3.3计算由于采用200.1的恒温水浴，测得的为值，下式予以计算：第二节第二节折光法折光法n通过测量物质的折光率来鉴别物质的组通过测量物质的折光率来

23、鉴别物质的组成，确定物质的纯度、浓度及判断物质成，确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的分析方法称为折光法。的品质的分析方法称为折光法。n光的反射现象与反射定律光的反射现象与反射定律一束光线照射在两种介质的分界面上时，一束光线照射在两种介质的分界面上时，要改变它的传播方向，但仍在原介质里要改变它的传播方向，但仍在原介质里传播，这种现象叫光的反射。传播，这种现象叫光的反射。光的反射示意图光的反射示意图A入射线入射线B反射线反射线L法线法线M-M两介质分界线两介质分界线入射角入射角反射角反射角第一节第一节原理原理一、光的反射定律一、光的反射定律1.入射线、反射线和法线总是在同一平面内，入入射线、反

24、射线和法线总是在同一平面内，入射线和反射线分居于法线的两侧。射线和反射线分居于法线的两侧。2.入射角等于反射角。入射角等于反射角。二、二、光的折射现象与折射定律光的折射现象与折射定律1.光的折射光的折射光线从一种介质射到另一种介质时，除了光线从一种介质射到另一种介质时，除了一部分光线反射回第一种介质外，另一部分进一部分光线反射回第一种介质外，另一部分进入第二种介质中并改变它的传播方向，这种现入第二种介质中并改变它的传播方向，这种现象叫光的折射。象叫光的折射。2.光的折射定律光的折射定律（1）入射线、法线和折射线在同一平面内，入入射线、法线和折射线在同一平面内，入射线和折射线分居于法线的两侧。射

25、线和折射线分居于法线的两侧。（2）无论入射角怎样改变，入射角的正弦与折）无论入射角怎样改变，入射角的正弦与折射角的正弦之比，恒等于光在两种介质中的传播射角的正弦之比，恒等于光在两种介质中的传播速度之比。速度之比。光的折射示意图光的折射示意图L-L法线法线A入射光入射光B折射光折射光入射角入射角 折射角折射角3.光的全反光的全反射射1.随着随着增增大而增大。大而增大。2.当当为为90、为临界角。为临界角。3.当光线从临当光线从临界角射入，折界角射入，折射线沿射线沿OM面面平行射出，为平行射出，为全反射。全反射。棱镜棱镜样品样品绝对折射率：绝对折射率：n样液样液Sin90=n棱镜棱镜Sin临临n样

26、液样液=n棱镜棱镜Sin临临光在真空中的速度光在真空中的速度C与在介质中的速度与在介质中的速度V之比。之比。以以n表示。表示。n=c/v折射率是物质的特性常数之一，它的数值与温度、折射率是物质的特性常数之一，它的数值与温度、压力和光源的波长等有关。压力和光源的波长等有关。Na光源光源nSin90=nSin临临2测定折射率的意义n折射率是物质的一种物理性质。它是食品生产中常用的工艺控制指标，通过测定液态食品的折射率.可以鉴别食品的组成，确定食品的浓度，判断食品的纯净程度及品质。n蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高。通过测定折射率可以确定糖液的浓度及饮料、糖水罐头等食品的糖度，还可以测定以糖为主要成

27、分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。第二节液态食品折射率的测定方法一、意义1.测定折射率可以鉴别油脂的组成和品质各种油脂具有其一定的脂肪酸构成，每种脂肪酸均有其特定的折射率。含碳原子数目相同时不饱和脂肪酸的折射率比饱和脂肪酸的折射率大得多；饱和脂肪酸分子量越大，折射率也越大；酸度高的油脂折射率低。正常情况下，某些液态食品的折射率有一定的范围，测定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量，如正常牛乳乳清的折射率在正1.341991.34275之间，当这些液态食品因掺杂、浓度改变或品种改变等原因而引起食品的品质发生了变化时，折射率常常会发生变化。所以测定折射率可以初步判断某些食品是否正常。如牛乳掺

28、水，其乳清折射率降低，故测定牛乳乳清的折射率即可了解乳糖的含量，判断牛乳是否掺水。2.判断牛乳是否掺水 必须指出的是：折光法测得的只是可溶性固形物含量，但对于番茄酱，果酱等个别食品，已通过实验编制了总固形物与可溶性固形物关系表先用折光法测定可溶性固形物含量即可查出总固形物的含量二.阿贝折光仪测定透明、半透明液体或固体的折射率和平均色散折光仪是利用临界角原理测定物质折射率的仪器 食品工业中最常用的是阿贝折光仪、手提式折光仪、数字阿贝折光仪。1.工作原理折射定律n根据测定临界折射角的原理测定折射率。临界角n1和n2为界面两侧的两种介质的折射率，若光线从光密介质进入光输介质，入射角小于折射角，改变入

29、射角可以使折射角达到90，此时的入射角称为临界角在固定一种介质时，临界折射角的大小和折射率有简单的函数关系n当不同光线射入界面时，n，则可观察到出射光线的视场为明暗两部分，且二者之间有明显界分线。n分界线位于十字线的交叉点，这时从目镜即可在标尺上读出液体的折射率1.底座；2.棱镜调节旋钮；3.圆盘组（内有刻度板）；4.小反光镜；5.支架；6.读数镜筒；7.目镜；8.观察镜筒；9.分界线调节螺丝；10.消色凋节旋钮；11.色散刻度尺；12.棱镜锁紧扳手；13.棱镜组；14.温度计插座；15.恒温器接头；16保护罩；17主轴；18反光镜阿贝折光计结构光学系统由观测系统和读数系统两部分组成 观测系统

30、：光线由反光镜l反射，经进光棱镜2、折射棱镜3及其间的样液薄层折射后射出。再经色散补偿器4消除由折射棱镜及被测样品所产生的色散，然后由物镜5将明暗分界线成像于分划板6上，经目镜7、8放大后成像于观测者眼中。阿贝折光计的光学系统 读数系统：光线由小反光镜14反射，经毛玻璃13射到刻度盘12上，经转向棱镜11及物镜10将刻度成像于分划板9上，通过目镜7、8放大后成像观测者眼中。当旋动旋钮2时，使棱镜摆动，视野内明暗分界线通过十字交叉点，表示光线从棱镜入射角达到了临界角。当测定样液浓度不同时，折射率也不同，故临界角的数值亦有不同。在读数镜筒中即可读取折射率n，或糖液浓度，或固形物的含量。在阿贝折光仪

31、的望远目镜的金属筒上，有一个供校准仪器用的示值调节螺钉，通常用20的水校正仪器（其折光率ND20=1.3330）。也可用已知折光率的标准玻璃校正。注意阿贝折光仪在使用前，必须先经标尺零点的校正。已知折射率的标准液体（如纯水的1.3325）亦可用每台折光仪中附有已知折射率的“玻块”来校正。可用a-溴萘将“玻块”光的一面粘附在折射棱镜方法进行测定，如果测得值和此“玻块”的折射率有区别，旋动镜筒上的校正螺丝进行调整。折光仪的棱镜必须注意保护，不能在镜面上造成刻痕。滴加液体时，滴管的末端切不可触及棱镜。在每次滴加样品前应洗净镜面；在使用完毕后，也应用丙酮丙酮或95%乙醇乙醇洗净镜面，待晾干后再闭上折光

32、率的温度校正折光率随温度的升高而降低，摄氏温度每变化1度，折光率大约改变0.00045。下面的公式计算得到校正到20的折光率n20：n20=nt+(0.00045)(t-20)其中 是在温度t时实验测得的折光率。这表明在实验温度高于20时，比测定值大；而低于20时，则 比测定值小。例已知 nt=1.3667，t=25.2，计算nD20。nD20=nDt+(0.00045)(t-20)=1.3667+(0.00045)(25.2-20)=1.3667+(0.00045)(5.2)第三节第三节旋光法旋光法 应用旋光仪测量旋光物质（光学活性物质）的应用旋光仪测量旋光物质（光学活性物质）的旋光度以确定

33、其含量的分析方法叫旋光法。旋光度以确定其含量的分析方法叫旋光法。一、基本原理一、基本原理1.自然光与偏振光：自然光与偏振光：自然光自然光有无数个与光的前进方向互相垂直的光有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。波振动面。偏振光偏振光只有一个与光的前进方向互相垂直的光只有一个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。波振动面。自然光与偏振光自然光与偏振光2.偏光的产生方法：偏光的产生方法：n用尼克尔棱镜用尼克尔棱镜（苏格兰人发明的用两个切成了特殊角度并（苏格兰人发明的用两个切成了特殊角度并用加拿大香脂粘起来的冰晶石组成。）用加拿大香脂粘起来的冰晶石组成。）n用用Polaroid滤光器滤光器（美美E

34、.H.Land发明发明由嵌在透明塑料中由嵌在透明塑料中的几种晶体组成。）的几种晶体组成。）n聚乙烯醇人造偏振片聚乙烯醇人造偏振片例例WXG4型旋光仪型旋光仪3.旋光度旋光度当偏振光通过光学活性物质溶当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏振面旋转的角度液时，偏振面旋转的角度叫作该物质的旋叫作该物质的旋光度。光度。旋光度的大小与光源的波长、液层厚度、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、溶剂及其温光学活性物质的种类、浓度、溶剂及其温度有关。度有关。旋光度旋光度旋光系数旋光系数溶液浓度溶液浓度液层厚度液层厚度4.比旋光度比旋光度在一定温度和一定光源情况在一定温度和一定光源情况下，

35、当溶液浓度为下，当溶液浓度为1g/ml，液层厚度为，液层厚度为1分分米米时偏振光所旋转的角度。记为：时偏振光所旋转的角度。记为：=/LC查手册得到不同物质的比旋光度。查手册得到不同物质的比旋光度。测定样液的旋光度。测定样液的旋光度。L旋光管长度（液层厚度）分米。旋光管长度（液层厚度）分米。C样液浓度（所求值）。样液浓度（所求值）。t测定温度为测定温度为20。光源波长通常为光源波长通常为D钠线钠线589.3nm。糖类的比旋光度糖类的比旋光度53.3138.5194.8196.4乳糖麦芽糖糊精淀粉52.592.520.066.5葡萄糖果糖转化糖蔗糖【】糖类【】糖类5.变旋光作用变旋光作用具有光学活

36、性的还原糖类具有光学活性的还原糖类(如葡萄糖，果糖，如葡萄糖，果糖，乳糖，麦芽糖等乳糖，麦芽糖等)，在溶解之后，其旋光度起初，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。值，这种现象称为变旋光作用。这是由于有的糖存在两种异构体，即这是由于有的糖存在两种异构体，即型和型和型，型，它们的比旋光度不同。这两种环型结构及中间的开它们的比旋光度不同。这两种环型结构及中间的开链结构在构成一个平衡体系过程中，即显示出变旋链结构在构成一个平衡体系过程中，即显示出变旋光作用。光作用。在用旋光法测定蜂蜜，商品葡萄糖等在用旋

37、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，含有还原糖的样品时，样品配成溶液后，宜放置过夜再测定。宜放置过夜再测定。n若需立即测定，可将中性溶液若需立即测定，可将中性溶液(pH7)加热加热至沸，或加几滴氨水后再稀释定容；至沸，或加几滴氨水后再稀释定容；n若溶液已经稀释定容，则可加入碳酸钠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。干粉至石蕊试纸刚显碱性。n在碱性溶液中，变旋光作用迅速，很快在碱性溶液中，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，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。温度也不可太高，以免破坏果糖。二旋光仪二

38、旋光仪1普通旋光仪普通旋光仪工作原理工作原理暗视野0点暗视野样品亮视野旋转检测器暗视野检测器旋转角度（旋光度）亮视野光源起偏器小棱镜旋光管补偿器检偏器目镜检糖计最基本的光学元件示意图检糖计最基本的光学元件示意图2.检糖计产生偏振光检测偏振光旋转角度盛放样品特点（1）起偏器、棱镜和检偏器都是固定不动的，三者的光轴之间所成的角度与半影式旋光计在零点时的情况相同。在检偏器前装有一个石英补偿器，它由一块左旋石英板和两块右旋石英楔组成，两边的石英片固定，中间的可上下移动，且与刻度尺相联系。（2）以白日光作为光源。这是利用石英和糖液对偏振白光的旋光色散程度相近这一性质。（3）结构简单，价格便宜；人为误差，

39、灵敏度低。（4）检糖计读数尺的刻度是以糖度表示的最常用的是国际糖度尺，以S表示。其标定方法是：在20时，把26.000g纯蔗糖配成100ml的糖液，用200mm观测管以波长=589.4400nm的钠黄光为光源测得的读数定为100。1相当于100ml糖液中含有0.26g蔗糖。读数为x，表示100ml糖液中含有0.26x g蔗糖。检糖计与旋光计的读数之间换算关系为：1S0.34626；12.888S3自动旋光仪：特点：体积小，检测迅速，无人为误差，灵敏度高，读数方便。物理化学分析光学分析电化学分析热量分析质谱法放射分析色谱分析液相层析高效液相层析气相层析纸层析柱层析薄层层析薄膜层析第三章物理化学分

40、析法第一节电化学分析n溶液的电化学性质是指当电流通过溶液构成化学电池时，化学电池的电位、电流、电导和电量等电学性质要随着溶液的化学组成和浓度的不同而不同的性质。n分类：电导分析法、电位分析法电导分析法、电位分析法电解分析法、库仑分析法电解分析法、库仑分析法极谱法、伏安法极谱法、伏安法电导分析法：以测量溶液的电导为基础的分析方法。直接电导法：是直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。电导滴定法：是通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。电位分析法：用一指示电极和一参比电极与试液组成化学电池，在零电流条件下测定电池的电动势，依此进行分析的方法。包括：直接电位法和电位滴定法。二电位分

41、析法（酸度计）pH计也称酸度计，是测定溶液pH值最常用的仪器之一。它主要利用指示电极和参比电极在不同pH值溶液中能产生不同的电动势，通过电压表将电动势直接用pH值表示出来，以达到测定溶液pH的目的。酸度计一般既可测溶液的pH值，又可测电动势。1.1.原理原理指示电极：指示电极：pH玻璃膜电极玻璃膜电极参比电极：饱和甘汞电极参比电极：饱和甘汞电极Ag,AgCl|HCl|玻璃膜玻璃膜|试液溶液试液溶液KCl(饱和）饱和）|Hg2Cl2（固），（固），Hg 玻璃玻璃 液接液接 甘汞甘汞电池电动势为：电池电动势为：常数常数K包括：包括：外参比电极电位外参比电极电位 内参比电极电位内参比电极电位 不对称

42、电位不对称电位 液接电位液接电位pH的实用定义（比较法来确定待测溶液的pH）两两种种溶溶液液，pHpH已已知知的的标标准准缓缓冲冲溶溶液液s s和和pHpH待待测测的的试试液液x x。测测定定各各自自的的电动势为：电动势为：若测定条件完全一致，则若测定条件完全一致，则Ks=Kx,两式相减得：两式相减得：式中式中pHs已知，实验测出已知，实验测出Es和和Ex后，即可计算出试液的后，即可计算出试液的pHx，ICPAC推荐上式作为推荐上式作为pH的实用定义。使用时，尽量使温度保持恒定并选的实用定义。使用时，尽量使温度保持恒定并选用与待测溶液用与待测溶液pH接近的标准缓冲溶液。接近的标准缓冲溶液。2、

43、电极（1）参比电极甘汞电极Ag-AgCl电极2.指示电极pH玻璃膜电极、氢电极pH玻玻璃璃膜膜电电极极属于非晶体膜电极中的固定基体电极。用于测量各种溶液的pH值。n构造：pH玻璃电极是由一种特定的软玻璃(在SiO2基质中加入Na2O和少量CaO烧制而成）吹制成的球状的膜电极，其结构一般为：球状玻璃膜是球状玻璃膜是由特殊配比的由特殊配比的玻璃玻璃（Na2SiO3，厚厚0.10.5mm)构成。构成。3.复合电极注意n新购的玻璃电极在使用前，必须在蒸馏水中浸泡24小时，才能使用，每次使用后，仍需浸入水中。这是由于水合作用推动了离子在玻璃膜中的扩散。在水化凝胶层中，单价阳离子的扩散系数约为干玻璃的10

44、00倍。因此，玻璃膜的表面必须经过水分才能显示良好的pH电极功能。注意n标定由于每支玻璃电极的零电位，转换系数与理论值有差别，而且各不相同。因此，如要进行pH值测量，必须要对电极进行pH校正。在使用之前，即测未知溶液之前，先要标定。但不是每次使用前都要标定，一般说当测量间隔比较短的情况下，每天标定一次已能达到要求。测量过浓酸（pH12），或较浓的有机溶剂，或含有氟化物的酸性溶液之后，仪器需要重新标定。表 标准pH 溶液注意n玻璃电极的膜非常薄，易于破碎损坏，使用时应注意勿与硬物碰撞，也不能用手触及膜。电极上所沾附的水珠只能用滤纸轻轻吸干，不得擦拭。不能用含氟离子的溶液、硫酸、洗液，浓酒精来洗涤

45、电极，否则会使电极表面脱水而失去功能。n玻璃电极的使用温度一般为050，在较低的温度下，由于内阻增大使测定困难。注意n使用饱和甘汞电极时应：使用前应将电极侧管口和液接部的小橡皮塞（帽）取下，使电极套管内的KCI溶液与大气相通。甘汞电极一般应立式放置。不用时应在加液口和液接部套上橡胶帽。长期不用的甘汞电极应充满内渗液，在电极盒内静置保存。电极中内充KCI溶液中要有固体KCI存在。电极使用前，所有的空气泡必须从甘汞电极的表面或液接界部位排除掉，否则会引起测量回路断路或读数不稳定。三、电导分析法三、电导分析法电解质溶液导电性质：离子导电；电解质溶液导电性质：离子导电；电导：衡量电解质溶液导电能力的物

46、理量，电阻的倒数。电导：衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。G=1/R=A/l=K(l/A)单位：西门子单位：西门子S，1S=1-1电导率：电导率：=1/=K(l/A)G 电阻率的倒数电阻率的倒数单位：单位：S m-1两电极板为单位面积，距离为单位长度时溶液的电导。两电极板为单位面积，距离为单位长度时溶液的电导。电导池常数：电导池常数：K(l/A)=l/A (A电极面积电极面积;l 电极间距电极间距)由标准由标准KClKCl溶液的电导率溶液的电导率(查表查表)确定确定电导率和电导率和电导池常数电导池常数单位：单位：S m2 mol-1不同浓度、不同类型电解质导电能力不同浓度、不同类型电

47、解质导电能力的比较。的比较。摩尔电导率摩尔电导率(m)定义定义:距离为单位长度的两电极板间距离为单位长度的两电极板间含有单位物质的量的电解质的溶液的电导。含有单位物质的量的电解质的溶液的电导。右图中出现极大值的原因：右图中出现极大值的原因：电导率的大小与溶液中离子数目电导率的大小与溶液中离子数目和离子自由运动能力有关。两种因素和离子自由运动能力有关。两种因素相互制约。浓度大，相互作用力大。相互制约。浓度大，相互作用力大。无限稀释摩尔电导无限稀释摩尔电导:直接电导法直接电导法:高纯水质的测定高纯水质的测定水的纯度取决于水中可溶性电解质的含量。通过测定电导率可以鉴定水的纯度。并可以电导率作为水质标

48、准。普通蒸馏水的电导率210-6Scm-1离子交换水的电导率510-7Scm-1纯水的电导率510-8Scm-1第二节第二节光学分析法光学分析法一、光分析法及其特点定义：基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法。n电磁辐射范围：射线无线电波所有范围。n相互作用方式：发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等。n光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可取代的地位。二、电磁辐射的基本性质1.电磁辐射（电磁波）：电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光以接近光速（真空中为光速）传播的能量速）传播的能量；c=/E=h=h c

49、/=9.923-（）（）c：光速；：光速；：波长；：波长；：频率；：频率；：波数：波数；E：能量；：能量；h：普朗克常数（：普朗克常数（6.626-34s）电磁辐射具有波动性和微粒性电磁辐射具有波动性和微粒性2.辐射能的特性：(1)吸收吸收物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能级跃迁到高能级；(2)发射发射将吸收的能量以光的形式释放出；(3)散射散射丁铎尔散射和分子散射；(4)折射折射折射是光在两种介质中的传播速度不同；(5)反射反射(6)干涉干涉干涉现象；(7)衍射衍射光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象；(8)偏振偏振只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振光。三、光分析分类n原子光谱、分

50、子光谱、非光谱法原子光谱、分子光谱、非光谱法1.原子光谱（线性光谱）：最常见的三种原子光谱（线性光谱）：最常见的三种基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱（AAS）原子发射光谱（AES）、原子荧光光谱（AFS）基于原子内层电子跃迁的X射线荧光光谱（XFS）基于原子核与射线作用的穆斯堡谱2、分子光谱（带状光谱）n基于分子中电子能级、振-转能级跃迁；紫外光谱法（UV）红外光谱法（IR）分子荧光光谱法（MFS）分子磷光光谱法（MPS）核磁共振与顺磁共振波谱（N）n非光谱法：不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变传播方向等物理性质；偏振法、干涉法、旋光法等；光分析法光谱分析法非光谱分析法原子光谱分析法分