柠檬黄操作与实验室使用指南 | 研究级
柠檬黄操作与实验室使用指南 | 研究级
Tartrazine is a synthetic lemon-yellow azo dye widely used in food-colorant research, analytical calibration, and bioassay development, requiring careful handling to ensure reproducible results and laboratory safety.(柠檬黄是一种合成柠檬黄色偶氮染料,广泛用于食品着色剂研究、分析校准和生物测定开发,需谨慎操作以确保实验结果的重现性和实验室安全。)
- 化学名称
- 三钠(4E)-5-氧代-1-(4-磺酸苯基)-4-[(4-磺酸苯基)腙]-4,5-二氢吡唑-3-羧酸盐
- 常用别名
- FD&C黄色5号;E102;酸性黄23;CI 19140
- 分子式
- C₁₆H₉N₄Na₃O₉S₂
- 分子量
- 534.36 g/mol
- 外观
- 橙黄色粉末或颗粒
- 溶解性
- 易溶于水;微溶于乙醇;几乎不溶于大多数有机溶剂
- 推荐储存条件
- 室温(15–25 °C)储存,置于密封容器中,避光防潮
概述与研究应用
柠檬黄(FD&C黄色5号、E102、CI 19140)是属于吡唑酮类的水溶性单偶氮染料。其在可见光范围内(约428 nm)具有较高的摩尔吸光系数,是紫外-可见分光光度计校准中实用的发色标准品。除比色应用外,研究级柠檬黄(货号:T102059)还用于以下领域:
- 分析化学:制备吸光度校准曲线及仪器性能验证。
- 食品科学与毒理学:研究染料在不同pH值、温度和光照条件下稳定性的体外实验。
- 环境研究:作为模型污染物,评估高级氧化工艺、光催化及吸附水处理技术。
- 生物测定:在微流控和传质研究中用作示踪剂和流动可视化试剂。
充分了解柠檬黄的物理化学性质,是设计可重现实验和准确解释光谱数据的基础。
溶液配制操作规程
请按照以下步骤配制柠檬黄水溶液母液和工作液:
- 计算所需质量:确定目标浓度(例如1 mg/mL或1 mM),摩尔计算使用分子量534.36 g/mol。
- 精确称量:将干净、干燥的容器置于分析天平上清零,使用校准好的分析天平称取所需量的柠檬黄粉末(货号:T102059)。操作时应在通风橱或局部排风装置下进行,以减少粉尘扩散。
- 溶于超纯水:将粉末转移至含有约80%终体积超纯水(一级水)的容量瓶中。柠檬黄易溶于水,室温下轻轻搅拌或涡旋振荡即可溶解。避免加热至60 °C以上,以防止潜在降解。
- 如需调节pH:使用稀盐酸或NaOH调节至目标pH值。注意柠檬黄在较宽pH范围内稳定,但在强酸或强碱条件下可能出现轻微光谱位移。
- 定容至终体积:将溶液转移至容量瓶,用超纯水定容至刻度线,反复颠倒混匀。
- 如需过滤:分光光度计测量前,通过0.45 µm尼龙或PVDF膜过滤器去除颗粒物。
- 验证浓度:以水为空白,在约428 nm处测量吸光度,并与新鲜配制的校准曲线对照确认。
注意:溶液应新鲜配制,或按储存部分的说明保存。配制过程中避免长时间暴露于光照下。
储存与稳定性
固体粉末(货号:T102059):
- 在15–25 °C室温下,置于密封、避光容器中储存。
- 远离潮湿环境和强氧化剂。
- 在推荐条件下,干燥粉末可长期稳定保存;具体批次有效期请参见质量检验报告(CoA)。
水溶液:
- 储存于棕色玻璃瓶中,或用铝箔包裹容器以避光保存。
- 不使用时于2–8 °C冷藏;使用前恢复至室温。
- 如溶液出现可见沉淀、颜色变化或微生物污染,应予废弃。
- 对精度要求高的定量检测,工作液应新鲜配制。
稳定性注意事项:柠檬黄在长时间紫外/可见光照射下易发生光降解。还原性条件(如抗坏血酸、亚硫酸盐)和强氧化剂(如漂白剂、过氧化氢)可裂解偶氮键,导致脱色并生成降解产物。避免与此类试剂共同存放。
安全、废弃物处置及法规注意事项
个人防护装备(PPE):操作柠檬黄粉末或浓缩溶液时,应穿戴实验室防护服、丁腈手套和安全护目镜。称量粉末时应佩戴防尘口罩或在通风橱内操作,以避免吸入细小颗粒。
健康危害:柠檬黄在许多国家被批准为许可食品着色剂,但研究级材料不得用于食用。部分个体可能出现过敏反应(如荨麻疹、鼻炎)。作为实验室试剂,应视为潜在刺激物。完整危害分类请参阅产品随附的安全数据表(SDS)。
环境预防措施:不得将柠檬黄浓缩溶液未经处理直接排入下水道。作为偶氮染料,其被视为潜在环境污染物,需遵守有色废水的当地及机构法规。
废弃物处置:将废液收集于指定标记的废物容器中,依据机构、地方及国家化学废弃物法规进行处置。对于浓缩废液,在有资质的机构进行焚烧处理是适当的处置方式。
法规状态:柠檬黄(E102)在欧盟、美国(FD&C黄色5号)及许多其他国家被批准用作食品着色剂,但在某些地区有标签要求。研究级柠檬黄(货号:T102059)仅供实验室使用,并非食品级材料。
常见问题
配制柠檬黄水溶液母液的最大推荐浓度是多少?
柠檬黄在水中易溶,文献报道其室温溶解度通常超过100 mg/mL。实际实验室使用中,分析校准通常配制1–10 mg/mL的母液浓度,而环境降解研究可能使用更高浓度。使用前应目视检查溶液澄清无浑浊,以确认完全溶解。
用于分光光度法定量时,应在哪个波长处测量柠檬黄的吸光度?
柠檬黄水溶液的主要吸收峰约为428 nm(文献值通常在425–432 nm之间,具体取决于pH值和离子强度)。建议在正式定量前,使用全波长扫描在您的仪器和溶液条件下验证精确的最大吸收波长(λmax),并在该波长下构建校准曲线以确保准确定量。
柠檬黄溶液能否高压灭菌以用于无菌实验?
不建议对柠檬黄溶液进行高压灭菌。长时间暴露于高温(121 °C)和蒸汽中可能促进偶氮发色团的水解降解,从而改变染料的光谱性质和浓度。需要无菌应用时,建议改用0.22 µm膜过滤器进行过滤除菌。
收到柠檬黄(货号:T102059)后,如何验证其纯度和鉴别?
收货后,请检查随批次附带的质量检验报告(CoA),查看纯度规格、检测方法和检测结果。鉴别可通过紫外-可见光谱法(特征吸收峰约428 nm)确认,如有需要,可与参考标准品进行薄层色谱(TLC)或高效液相色谱(HPLC)对照。如发现任何差异,请立即联系Aladdin Scientific。
参考文献
- European Food Safety Authority (EFSA). Scientific Opinion on the re-evaluation of tartrazine (E 102). EFSA Journal. 2009;7(11):1331.
- U.S. Food and Drug Administration (FDA). Color Additives: FD&C Yellow No. 5 (Tartrazine). Code of Federal Regulations Title 21, Part 74.
- Merck Index, 15th Edition. Entry: Tartrazine. RSC Publishing, 2013.
- Colour Index International. Acid Yellow 23 (CI 19140). Society of Dyers and Colourists / American Association of Textile Chemists and Colorists.
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