Хімічний факультет

Домашня хімія
Про кафедру
Бакалаврат
Аспірантура
Міжнародні заявники
Дослідження
Рівність і різноманітність

Про персонал
Новини
Події
Школи зв’язку та пропаганди
- Діяльність з охорони хімії
- Події
- CIEC
- Зелена хімія
- Огляд хімії
  - Хімія в Інтернеті
  - Сторінки проекту
  - Індекс минулих випусків
  - Примітки вчителів
  - Фільм про собаку, що гавкає
  - Стимулятор огляду хімії
- Огляд фізики
- Пост 16
- Партнери
Можливості та навчання
Аналітичні засоби
Випускники
Зв'яжіться з нами
Інтранет хімії

Ця сторінка проекту вперше з’явилася у вересневому випуску журналу Chemistry Review, том 5, номер 1, сторінка 30.

ПРИМІТКА: Сторінка проекту розроблена, щоб допомогти вам подумати про ваше розслідування. Він не призначений як набір інструкцій для практичних робіт і не включає перелік заходів безпеки. ОГЛЯД ХІМІЇ не несе відповідальності, якщо Сторінка проекту використовується як-небудь як набір інструкцій.

Каталітичне розкладання перекису водню забезпечує цілий ряд можливостей для проектування різної довжини та складності. Це пов’язано з різноманітністю каталізаторів, що збільшують швидкість розкладання, та методами, які можна використовувати для контролю реакції:

Використання ферментного каталізатора

У багатьох живих організмах перекис водню є продуктом метаболізму, який необхідно розщеплювати, оскільки у помітних концентраціях він токсичний. Швидкість розкладання збільшується за допомогою внутрішньоклітинного ферменту каталази.

Як досить простий проект ви можете порівняти ефективність ферменту з різних джерел, таких як картопля, селера та печінка. Це може привести вас до більш ретельного вивчення інших факторів, що впливають на активність каталази, включаючи, можливо, температуру, рН, концентрації субстрату та ферменту та наявність інгібіторів ферментів.

На перший погляд такі експерименти можуть здатися цілком простими, але, намагаючись інтерпретувати свої результати, ви потрапите в досить складні, але дуже цікаві аспекти хімічної кінетики та механізмів реакцій.

Використання неорганічного каталізатора

Як цікавий контраст, подібного збільшення швидкості розкладання перекису водню можна досягти, використовуючи неорганічний каталізатор, такий як оксид марганцю (IV) або оксид свинцю (lV).

Ви можете розглянути, як такі фактори, як концентрація перекису, кількість каталізатора та температура впливають на швидкість розкладання. Експерименти такого роду можуть підвести вас до можливого механізму реакції та до розрахунку задіяної енергії активації.

Хімія контактних лінз

Каталітичне розкладання перекису водню буде добре знайоме деяким студентам, оскільки воно є невід’ємною частиною однієї системи очищення контактних лінз. За цим методом його очищають 8 грудня 2008 р., А потім залишок розчину розкладають за допомогою каталізатора з покриттям з платини. Можливо, вам слід дослідити, як змінюється ефективність цього каталізатора за різних умов, і порівняти його з іншими каталізаторами.

Моніторинг розкладання

Є кілька способів, за допомогою яких ви можете відстежувати реакцію розкладання. Можливо, ви вирішите простежити за зниженням концентрації перекису водню. Це можна зробити, відбираючи зразки реакційної суміші в різний час і запускаючи їх у підкислений розчин йодистого калію. Вироблений йод можна титрувати розчином тіосульфату за допомогою індикатора крохмалю:

Об’єм розчину тіосульфату, необхідний для титрування, забезпечує вимірювання кількості перекису водню в реакційній суміші в різний час. В якості альтернативи ви можете віддати перевагу вимірюванню об’єму кисню, що утворюється під час розкладання перекису водню. Це можна зробити, підключивши скляний газовий шприц до колби Бюхнера або трубки Гірша.

Існує також інший, більш новий, підхід до моніторингу ферментно-каталізованої реакції, який ви можете спробувати. Спочатку приготуйте екстракт каталази. Далі за допомогою паперового отвору для штампування видаляйте кола з фільтрувального паперу. Змочіть одне з цих кіл у ферментному екстракті, злийте, а потім скляною паличкою проткніть його на дно пробірки, що містить розчин перекису водню. Бульбашки кисню, що утворюються при розкладанні пероксиду, прилипають до кола фільтрувального паперу і несуть його до поверхні рідини. Час, необхідний для цього, забезпечує напрочуд точний показник відносної активності ферменту за різних умов.

Поради щодо проекту

Екстракт каталази можна легко одержати шляхом мацерування однакової кількості картоплі або іншого джерела ферментів з водою в кухонному комбайні або блендері. Крім того, ви можете вийняти циліндр з картоплею пробковим свердлом і відрізати диски однакової товщини.
20 об. Перекису водню становить 6% мас./Об. Або 1,8 моль дм -3. (Відбілювач без хлору працює так само добре!)
5 см 3 порції частково розкладеного 1 об’єму перекису водню можна додати до суміші 4 см 3 2 моль дм -3 сірчаної кислоти та 3 см 3 10% розчину йодистого калію. Додайте 1 краплю 3% розчину молібдату амонію і дайте суміші постояти 2 хвилини. Титрують виділений йод 0,1 моль дм -3 розчином тіосульфату натрію, використовуючи 2 см3 1% розчину крохмалю як індикатор.
Іноді склеюється скляний шприц. Ви можете мінімізувати цю проблему, постійно натискаючи на неї олівцем.
Диски з платиновим покриттям є частиною системи «Septicon» для очищення контактних лінз. Їх можна придбати в аптечних магазинах компанії Boots.

Оригінальну статтю написав Дерек Денбі. Ми вдячні Дереку за те, що він дозволив нам його відтворити тут.

Ця сторінка є безкоштовною для вашого особистого користування, але авторські права залишаються за оновленнями Philip Allan. Будь ласка, не копіюйте його та не поширюйте будь-яким способом.

«Огляд хімії» зобов'язаний Дона Ейнлі, який допоміг підготувати цю статтю для Інтернету.