5. Bố cục luận văn
2.5.1. Phản ứng oxy hóa glucose bằng hệ xúc tác Fe3O4 –SiO2 – GOD
Glucose oxidase là enzyme xúc tác cho quá trình oxy hoá dung dịch β – D – glucose. Vì vậy để kiểm tra sự gắn kết và đánh giá hoạt tính xúc tác của enzyme sau khi cố định lên chất mang. Tiến hành thực hiện phản ứng oxy hoá glucose bằng hệ xúc tác Fe3O4 – SiO2 – GOD theo sơ đồ hình 2.5.
Hình 2.5. Sơ đồ phản ứng oxy hoá glucose bằng hệ xúc tác Fe3O4 – SiO2 – GOD
Kết thúc phản ứng, để đánh giá hoạt tính xúc tác của enzyme cố định, dùng dung dịch iod để định lượng dung dịch glucose còn thừa sau phản ứng xúc tác bằng phương pháp chuẩn độ ngược.
+ Nguyên tắc phương pháp:
Phương pháp chuẩn độ ngược để định lượng dung dịch glucose như sau: cho một thể tích chính xác dung dịch glucose cần định lượng tác dụng với một thể tích chính xác và dư dung dịch iod. Sau đó dùng dung dịch chuẩn độ natri thiosulfat để định lượng iod thừa:
- Dùng 1 thể tích chính xác và quá dư dung dịch I2 0,1N cho tác dụng với dung dịch glucose, trong môi trường kiềm để oxy hóa triệt để glucose.
20 ml dung dịch glucose C%
0,5g Fe3O4 – SiO2 – GOD Nhiệt độ, thời gian, pH Sản phẩm phản ứng
Đầu tiên Iod sẽ phản ứng với NaOH theo phản ứng sau: I2 + NaOH NaI + NaIO + H2O
Tiếp đó glucose mới bị oxy hóa theo phản ứng:
IO- + CH2OH(CHOH)4-CHO CH2OH(CHOH)4-COOH + I- - Acid hóa bằng dung dịch H2SO4 để lượng Iod dư dưới dạng IO- sẽ chuyển về I2. Chuẩn độ lượng dư I2 này bằng dung dịch Na2S2O3. Ta xác được thể tích Iod dư và cùng với thể tích Iod ban đầu đã biết sẽ xác định được thể tích dung dịch Iod đã phản ứng với dung dịch glucose.
I2(dư) + 2Na2S2O3 Na2S4O6 + 2NaI
+ Tiến trình chuẩn độ:
Hút chính xác 5 ml (trong 20 ml) sau phản ứng xúc tác vào bình nón. Sau đó thêm 30 ml dung dịch I2 0,1N. Nhỏ từng giọt 6 ml dung dịch NaOH 10% vào bình nón, để yên 10 phút. Thêm 16 ml dung dịch H2SO4 10%.
Nhỏ từ từ dung dịch Na2S2O3 0,1N xuống bình nón, lắc đều đến khi có màu vàng rơm thì nhỏ vài giọt hồ tinh bột đến khi xuất hiện màu xanh. Tiếp tục chuẩn độ tới khi mất màu xanh (nhỏ từ từ khoảng 3 – 4 giọt) thì kết thúc. Ghi lại thể tích dung dịch Na2S2O3 0,1N đã dùng.
+ Tính toán kết quả
- Nồng độ glucose còn thừa sau phản ứng được xác định CN (glucose dư) = 𝑉𝐼2×0,1− 𝑉𝑁𝑎2𝑆2𝑂3 ×0,1
5 CM (glucose dư) = CN (glucose dư) / 2
- Nồng độ dung dịch glucose chuyển hóa :
CM (glucose phản ứng) = CM (glucose ban đầu) – CM (glucose dư)
- Số mol glucose còn thừa:
nglucose dư = CM(glucose dư) x V = CM(glucose dư) x 20/1000
- Vận tốc phản ứng (v) được tính bằng nồng độ biến thiên theo thời gian. v = (CM (glucose ban đầu) – CM (glucose dư)) / ∆𝑡