還 原 糖 的 定 性 測 試

Qualitative Tests of Reducing Sugars


甚 麼 是 還 原 糖 ?
還 原 糖 是 一 種 具 有 標 準 還 原 力 的 糖 。

還 原 糖 還 原 力 的 標 準 是 怎 樣 的 ?
還 原 糖 還 原 力 的 標 準 是 可 以 把 溶 液 中 的 二 價 銅 離 子 Cu2+ 還 原 成 為 一 價 銅 離 子 Cu22+ 的 能 力 。 這 一 價 銅 離 子 會 以 一 價 氧 化 銅 磚 紅 色 沉 澱 的 形 式 出 現 。

還 原 糖 的 還 原 力 從 何 而 來 ?
還 原 糖 的 還 原 力 有 兩 個 來 源 。 主 要 的 是 由 醛 糖 的 醛 基 得 來 , 如 葡 萄 糖 。 醛 糖 的 醛 基 在 把 二 價 銅 離 子 Cu2+ 還 原 成 為 一 價 氧 化 銅 Cu22+O 磚 紅 色 沉 澱 後 , 自 己 就 變 成 相 關 的 糖 酸 。 如 葡 萄 糖 就 會 變 成 葡 萄 糖 酸 。

如 果 這 是 一 種 酮 糖 , 它 就 會 從 酮 基 的 地 方 斷 裂 成 兩 個 較 小 的 酸 分 子 , 如 果 糖 。

那 些 是 還 原 糖 ?
所 有 單 糖 對 這 測 試 呈 陽 性 反 應 , 所 以 所 有 單 糖 都 是 還 原 糖 。 雙 糖 就 只 有 蔗 糖 不 是 還 原 糖 。

還 原 糖 的 測 試

本 納 德 試 驗 Benedict's Test

本 納 德 試 驗 的 試 劑 稱 為 本 納 德 試 劑 。 這 試 劑 是 一 個 澄 清 藍 色 的 溶 液 。 它 含 有 硫 酸 銅 , 酒 石 酸 鈉 及 穩 定 劑 。 其 中 的 硫 酸 銅 就 可 以 提 供 二 價 的 銅 離 子 給 反 應 用 。 酒 石 酸 納 可 以 提 供 鹼 性 的 環 境 , 因 為 在 酸 性 環 境 中 不 容 易 產 生 這 個 化 學 變 化 。 穩 定 劑 可 以 穩 定 溶 液 中 的 銅 離 子 , 使 它 不 會 沉 澱 析 出 , 保 持 它 的 濃 度 不 會 有 太 大 的 變 化 。
當 使 用 這 個 測 試 時 , 就 需 要 把 本 納 德 試 劑 加 進 樣 品 中 , 搖 勻 後 再 放 到 沸 水 。 反 應 應 該 可 以 在 三 分 鐘 內 完 成 。 如 果 樣 品 是 一 種 還 原 糖 , 溶 液 中 就 會 有 磚 紅 色 的 氧 化 亞 銅 沉 澱 產 生 。 不 然 的 話 , 溶 液 就 會 維 持 原 來 澄 清 藍 色 的 狀 況 。


斐 林 試 驗 Fehling's Test


斐 林 試 驗 有 兩 種 試 劑 。 它 們 是 斐 林 試 劑 甲 和 斐 林 試 劑 乙 。 斐 林 試 劑 甲 是 一 個 澄 清 藍 色 的 溶 液 。 它 含 有 硫 酸 銅 。 斐 林 試 劑 乙 是 一 個 澄 清 無 色 透 明 的 溶 液 。 它 含 有 酒 石 酸 鈉 。
當 使 用 這 測 試 時 , 需 要 把 等 量 的 斐 林 試 劑 甲 和 斐 林 試 劑 乙 加 進 樣 品 。 搖 勻 後 再 放 到 沸 水 。 反 應 應 該 可 以 在 三 分 鐘 內 完 成 。 如 果 樣 品 是 一 種 還 原 糖 , 溶 液 中 就 會 有 磚 紅 色 的 氧 化 亞 銅 沉 澱 產 生 。 不 然 的 話 , 溶 液 就 會 維 持 原 來 澄 清 藍 色 的 狀 況 。

附 加 資 料
如 果 樣 品 中 所 含 有 的 還 原 糖 份 量 很 小 , 所 產 生 磚 紅 色 的 氧 化 亞 銅 沉 澱 就 會 很 少 。 在 這 情 況 下 , 所 產 生 的 混 合 液 就 試 乎 還 原 糖 的 含 量 而 變 成 綠 色 , 混 濁 的 黃 色 或 橙 色 等 等 。

限 制
這 反 應 只 可 以 在 鹼 性 的 環 境 中 發 生 。 在 酸 性 環 境 中 , 二 價 銅 離 子 會 變 得 較 為 穩 定 , 不 容 易 被 氧 化 。 所 以 不 能 完 成 反 應 。
醇 和 醛 對 這 測 試 都 會 呈 陽 性 反 應 , 因 為 它 們 都 具 有 在 這 反 應 中 起 作 用 的 機 能 組 。


實 驗 一 : 本 立 德 試 驗

儀 器 :(1)試 管2 支
(2)10 毫 升 移 液 管3 支
(3)400 毫 升 玻 璃 燒 杯1 個

材 料 :(1)離 子 化 淨 水10 毫 升
(2)1% 葡 萄 糖 溶 液10 毫 升
(3)本 納 德 試 劑10 毫 升
(4)沸 水約 300 毫升

步 驟 :(1)預 備 兩 支 試 管 , 分 別 標 註 為 A 及 B 。
(2)在 試 管 A 加 入 5 毫 升 離 子 化 淨 水 。 在 試 管 B 加 入 5 毫 升 1% 葡 萄 糖 溶 液 。
(3)在 兩 支 試 管 中 , 各 加 入 2 毫 升 本 納 德 試 劑。
(4)搖 勻 後 同 時 放 到 沸 水 中 。
(5)一 分 鐘 後 觀 察 結 果 。



實 驗 二 : 斐 林 試 驗

儀 器 :(1)試 管2 支
(2)10 毫 升 移 液 管3 支
(3)400 毫 升 玻 璃 燒 杯1 個

材 料 :(1)離 子 化 淨 水10 毫 升
(2)1% 葡 萄 糖 溶 液10 毫 升
(3)斐 林 試 劑 甲 和 斐 林 試 劑 各 10 毫 升
(4)沸 水約 300 毫 升

步 驟 :(1)預 備 兩 支 試 管 , 分 別 標 註 為 A 及 B 。
(2)在 試 管 A 加 入 5 毫 升 離 子 化 淨 水 。 在 試 管 B 加 入 5 毫 升 1% 葡 萄 糖 溶 液 。
(3)在 兩 支 試 管 中 , 各 加 入 2 毫 升 斐 林 試 劑 甲 和 2 毫 升 斐 林 試 劑 乙。
(4)搖 勻 後 同 時 放 到 沸 水 中 。
(5)一 分 鐘 後 觀 察 結 果 。


實 驗 三 : 各 種 糖 類 的 還 原 力

儀 器 :(1)試 管6 支
(2)10 毫 升 移 液 管2 支
(3)400 毫 升 玻 璃 燒 杯1 個

材 料 :(1)離 子 化 淨 水10 毫 升
(2)1% 葡 萄 糖 溶 液10 毫 升
(3)1% 果 糖 溶 液10 毫 升
(4)1% 麥 芽 糖 溶 液10 毫 升
(5)1% 蔗 糖 溶 液10 毫 升
(6)1% 乳 糖 溶 液10 毫 升
(7)本 納 德 試 劑20 毫 升
(8)沸 水約 300 毫 升

步 驟 :(1)預 備 六 支 試 管 , 分 別 標 註 為 A 到 F 。
(2)在 試 管 A 加 入 5 毫 升 離 子 化 淨 水 。 在 試 管 B 加 入 5 毫 升 1% 葡 萄 糖 溶 液 ; 在 試 管 C 加 入 5 毫 升 1% 果 糖 溶 液 ; 在 試 管 D 加 入 5 毫 升 1% 麥 芽 糖 溶 液 ; 在 試 管 E 加 入 5 毫 升 1% 蔗 糖 溶 液 ; 在 試 管 F 加 入 5 毫 升 1% 乳 糖 溶 液 。
(3)在 每 支 試 管 中 , 各 加 入 2 毫 升 本 納 德 試 劑。
(4)搖 勻 後 同 時 放 到 沸 水 中 。
(5)一 分 鐘 後 觀 察 結 果 。



實 驗 四 : 找 出 不 同 濃 度 的 糖 類 在 本 納 德 試 驗 中 所 產 生 的 結 果 。

儀 器 : (1)試 管 12 支
(2) 10 毫 升 移 液 管2 支
(3)400 毫 升 玻 璃 燒 杯1 個

材 料 :(1)離 子 化 淨 水50 毫 升
(2)1% 葡 萄 糖 溶 液20 毫 升
(3)本 納 德 試 劑50 毫 升

 
步 驟 :(1)以 供 應 的 葡 萄 糖 溶 液 製 備 一 系 列 的 連 貫 稀 釋 液 , 每 次 稀 釋 到 原 來 濃 度 的 一 半 。
(a)預 備 六 支 試 管 , 分 別 標 註 為 A 到 F 。
(b)從 試 管 B 到 F , 各 加 進 5 毫 升 的 離 子 化 淨 水 。
(c)在 試 管 A 加 入 10 毫 升 的 1% 葡 萄 糖 溶 液 。
(d)從 試 管 A 轉 移 5 毫 升 液 體 到 試 管 B , 然 後 搖 勻 。
(e)從 試 管 B 轉 移 5 毫 升 液 體 到 試 管 C , 然 後 搖 勻 。
(f)從 試 管 C 轉 移 5 毫 升 液 體 到 試 管 D , 然 後 搖 勻 。
(g)從 試 管 D 轉 移 5 毫 升 液 體 到 試 管 E , 然 後 搖 勻 。
(h)從 試 管 E 轉 移 5 毫 升 液 體 到 試 管 F , 然 後 搖 勻 。
(i)從 試 管 F 抽 出 液 體 5 毫 升 倒 掉 , 使 得 試 管 F 中 只 剩 下 5 毫 升 的 溶 液 。
(2)在 每 一 支 試 管 加 進 2 毫 升 的 本 納 德 試 劑 。
(3)搖 勻 後 , 把 所 有 試 管 同 時 放 進 沸 水 中 。
(4)一 分 鐘 後 觀 察 結 果 。


以 5% 葡 萄 糖 溶 液 重 覆 做 這 實 驗 。 在 從 沸 水 中 取 出 試 管 後 , 把 它 們 放 置 一 旁 , 靜 候 五 分 鐘 。 到 所 有 沉 澱 差 不 多 下 沉 完 畢 後 , 估 計 及 比 較 其 中 沉 澱 的 份 量 。

請 思 考 :(1)甚 麼 時 候 是 最 適 合 估 計 和 比 較 沉 澱 份 量 的 時 候 ?
(2)你 如 何 可 更 適 當 地 估 計 和 比 較 試 管 中 沉 澱 的 份 量 ?



(03.05.2009)