柞蚕丝染色整理及综合利用
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第二节 丝胶蛋白吸附工艺

一、实验部分

(1)实验仪器。烧杯、玻璃棒、分光光度计、移液管、恒温水浴锅、烘箱、电子天平、秒表、温度计、pH试纸、表面皿、镊子等。

(2)实验试剂。蒸馏水、冰块、离子液体铁配合物、氢氧化钠、盐酸、七水硫酸亚铁、丝胶蛋白。

二、吸附实验操作

首先配制好不同浓度的丝胶蛋白溶液,搅拌均匀后,加入不同质量的离子液体铁配合物使其充分反应,最后通过观察反应后丝胶蛋白的吸光度值来测定丝胶蛋白的吸附率。本实验主要考查不同浓度、不同固体质量、不同反应时间、不同反应温度、不同pH条件对离子液体铁配合物吸附丝胶蛋白的影响。

1.丝胶蛋白标准曲线

配制5个不同浓度的丝胶蛋白溶液(浓度分别为1mg/mL、0.75mg/mL、0.5mg/mL、0.25mg/mL、0.125mg/mL)。

(1)用电子天平准确称取0.1g丝胶蛋白于烧杯中,加入100mL蒸馏水,并用玻璃棒搅拌使其全部溶解,配成浓度为1mg/mL的溶液。

(2)用移液管分别取1.5mL蒸馏水和0.5mL丝胶蛋白溶液配成浓度为0.75mg/mL的溶液。

(3)用移液管分别取1mL蒸馏水和1mL丝胶蛋白溶液配成浓度为0.5mg/mL的溶液。

(4)取0.5mg/mL的溶液1mL,再加入1mL的蒸馏水将其稀释1倍,此时浓度为0.25mg/mL。

(5)取0.25mg/mL的溶液1mL,再加入1mL的蒸馏水将其稀释1倍,此时浓度为0.125mg/mL。

最后测出不同浓度下丝胶蛋白溶液的吸光度值。将仪器参数先设置好,首先测量一下基线,然后分别测5个浓度溶液的吸光度,做出丝胶蛋白标准曲线。

2.吸附丝胶蛋白的离子液体金属配合物用量工艺条件

先取5份3mL浓度为0.25%的丝胶蛋白溶液于5个小管内,然后用电子天平准确称量固体(离子液体金属配合物),分别称取的固体质量为0.02g、0.04g、0.06g、0.08g、0.1g;再将上述称量好的固体依次加入装有丝胶蛋白溶液的小管内,做好标记,放入离心泵中离心3min,用移液管分别从上述5个管内取出2mL加入到离心管,备用;调节好基线后,分别测出上述5个不同溶液的光谱,观察其吸光度值的变化。

3.吸附丝胶蛋白的吸附时间工艺条件

取5份3mL浓度为0.25mg/mL的丝胶蛋白溶液于5个小管内,用电子天平准确称量离子液体铁配合物0.08g,依次加入上述5个管内;然后将第一个小管均匀摇晃5s后离心2min,用移液管取其上层清液2mL,并测量其吸光度A1,做好标记1;将测完吸光度的溶液倒回管内,继续均匀摇晃25s(即固体与丝胶蛋白溶液的接触时间为30s)后离心2min,用移液管取其上层清液2mL,并测量其吸光度A2,做好标记2;接着将上一步骤中测完吸光度的溶液倒回管内,继续均匀摇晃30s(即固体与丝胶蛋白溶液的接触时间为60s)后离心2min,用移液管取其上层清液2mL,并测量其吸光度A3,做好标记3;继续将测完吸光度的溶液倒回管内,继续均匀摇晃30s(即固体与丝胶蛋白溶液的接触时间为90s)后离心2min,用移液管取其上层清液2mL,并测量其吸光度A4,做好标记4;最后将测完吸光度的溶液倒回管内,继续均匀摇晃210s(即固体与丝胶蛋白溶液的接触时间为300s)后离心2min,用移液管取其上层清液2mL,并测量其吸光度A5,做好标记5。

4.吸附丝胶蛋白的温度工艺条件

首先配置好浓度为0.25mg/mL的丝胶蛋白溶液,用移液管取3mL于小管内,再用电子天平准确称量离子液体铁配合物质量0.08g于管内。将冰块和水混合在大烧杯内,控制温度为0℃,将小管放进去,均匀摇晃300s,再放入离心泵中离心3min,取其上层清液,并测量其吸光度A1;测量后再倒回管内,把上述中的小管放入水浴锅中加热到10℃,摇晃300s并离心3min,取其上层清液并测量其吸光度A2;再将水浴锅加热到20℃,将小管放进去,摇晃300s再离心3min,测其吸光度A3;继续将水浴锅加热至40℃,重复上述步骤,测其吸光度为A4;接着把水浴锅加热到60℃,并重复上述的步骤,测其吸光度为A5;观察5个温度条件下吸光度的变化,并绘制曲线。

5.吸附丝胶蛋白的pH工艺条件

取浓度为0.25mg/mL的丝胶蛋白溶液3mL于小管内,稀释盐酸后取0.5mL加入到蛋白溶液中,用pH试纸测其pH至2,此时管内溶液体积为3.5mL,环境为酸性,测量其吸光度值A1;再取浓度为0.25mg/mL的丝胶蛋白溶液3mL于小管内,加入0.5mL的蒸馏水,此时管内溶液体积为3.5mL,环境为中性,测量其吸光度值A2;接着取浓度为0.25mg/mL的丝胶蛋白溶液3mL于小管内,稀释NaOH后取0.5mL加入到蛋白溶液中,并用pH试纸测其pH至10,此时管内体积为3.5mL,环境为碱性,测量其吸光度值A3;最后将上述3个小管分别加入等量的固体0.08g,放入装有60℃水的烧杯中,均匀摇晃300s,并放入离心泵中离心2min,测量此时3个溶液的吸光度值,并计算其在3个环境下的吸附率。

6.丝胶蛋白的解吸工艺条件

取浓度为0.5mg/mL的丝胶蛋白溶液于小管内,测其吸收光谱;加入0.08g固体,再加入0.5mL的蒸馏水,使其pH呈中性,在60℃的环境下振荡300s,然后放入离心泵中离心2min后,取其上层清液并测量其吸收光谱;再将管内上层清液用移液管吸走,留固体于管内,此时向其加入0.1mol/L NaOH水溶液3mL进行解吸,再离心2min,取上层清液测量其吸收光谱。