“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

劉孔烽 （東莞市常平中學(xué) 廣東東莞 523570）

將課堂上講解實(shí)驗(yàn)變?yōu)樽哌M(jìn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)是當(dāng)下高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的重要課題，但緊張的課時(shí)制約著實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)展。因此,有必要對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化探索,以便既能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又能節(jié)省時(shí)間，以便一節(jié)課中開(kāi)展更多實(shí)驗(yàn)。本文依托教學(xué)實(shí)踐對(duì)“綠葉中色素的提取和分離”提出幾點(diǎn)優(yōu)化。

1 色素獲取方法優(yōu)化

教材中以新鮮的菠菜葉為實(shí)驗(yàn)材料，涉及稱(chēng)重、剪碎、添加各種試劑、研磨、過(guò)濾等環(huán)節(jié)，耗時(shí)長(zhǎng)。但實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)并不是色素提取，而是色素分離，造成時(shí)間的浪費(fèi)。同時(shí)，學(xué)生難以把握SiO2和CaCO3的用量，使得色素提取液出現(xiàn)過(guò)于渾濁或色素含量過(guò)少的問(wèn)題。學(xué)生也難以在研磨時(shí)做到既迅速又充分。不迅速無(wú)水乙醇揮發(fā)過(guò)多，不充分色素溶解過(guò)少，這都會(huì)影響到色素提取液的質(zhì)量。因此采用葉片直接按壓法獲取色素，只需撕、剪、按3步，無(wú)需添加任何試劑和研磨過(guò)濾步驟，具體做法如圖1所示。

圖1 葉片直接按壓法獲取色素步驟

利用此方法可以直接得到濾液細(xì)線，不但簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，還解決了利用毛細(xì)吸管畫(huà)線時(shí)存在的易堵塞、液體流動(dòng)難以控制、劃傷濾紙、毛邊等問(wèn)題。但必須注意的是：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇葉肉較厚的葉片，如芥蘭葉，以保證濾液細(xì)線上色素含量較多。

2 層析裝置優(yōu)化

為便于層析，許多一線教師利用燒杯加蓋培養(yǎng)皿構(gòu)成層析裝置，使用起來(lái)既簡(jiǎn)便又能起到密封效果，但在加蓋時(shí)容易引起濾紙條移位，無(wú)意中使得濾液細(xì)線浸沒(méi)到層析液中，同時(shí)還存在層析過(guò)程中貼壁現(xiàn)象。基于此，有人提出改進(jìn)裝置（圖2），但由于試管口狹窄，不便于層析多個(gè)濾紙條，不能滿(mǎn)足多個(gè)小組共用一套層析裝置的需求。因此，利用圖3的層析裝置可以解決上述問(wèn)題。具體做法是：用牙簽串起濾紙條懸掛在燒杯壁上，再沿?zé)谷雽游鲆海俚箍酆么鬅＠么搜b置將圖1④中的濾紙條層析，結(jié)果可見(jiàn)4條清晰的色素帶（圖3②）。

圖2 層析裝置

圖3 改進(jìn)后的層析裝置及層析結(jié)果

3 層析液配方優(yōu)化

教材中例舉的層析液配方（石油醚∶丙酮∶苯=20∶2∶1）含有苯。 苯是一種化學(xué)致癌因子，毒性較大，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難免會(huì)吸入，嚴(yán)重影響師生的健康。同時(shí)，未使用完的層析液，若處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，能否去掉層析液中苯的成分？為此筆者選取芥蘭葉為實(shí)驗(yàn)材料，采用葉片直接按壓法獲取色素，利用圖3①中的層析裝置，使用教材中層析液配方、去苯的層析液配方進(jìn)行層析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表1所示。

表1 不同配方層析液的層析結(jié)果

從表1中可以看出，去苯的層析液（石油醚∶丙酮=10∶1）分離效果不亞于教材中例舉的配方，都能得到4條明顯的色素帶，且易于辨認(rèn)，但去苯的層析液中不含苯，安全性得到提高。因此，無(wú)論從安全性，還是實(shí)驗(yàn)效果，去苯的層析液都較好。