【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405147
仪器分析实验“分子荧光法测定罗丹明B的含量”存在实验过于简单、未考虑实际情况等问题。因此,本改进实验在三维荧光扫描模式下获取样本数据,不进行复杂预处理,而是运用化学计量学算法解析出目标分析物的纯信号,进而实现了染色辣椒中罗丹明6G和123的同时测定。本改进实验提高了学生全面考虑问题和创新解决问题的能力。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503128
高效液相色谱实验是化学专业的重要仪器分析实验,然而目前实验教学中的传统高效液相色谱实验往往分析对象过于简单,离实际应用较远,且缺乏前沿性和趣味性。更重要的是,经典教学实验中的色谱定量分析基于物理/化学分离,其效率和通用性有待提高,且无法落实“数字化”技术在高等教育中的应用。因此,我们结合“数字化”技术设计了一个新的色谱实验——“数学分离”赋能的高效液相色谱法测定化妆品中的苯二酚异构体。传统高效液相色谱法测定化妆品中非法添加的对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚时存在色谱峰重叠、未知干扰影响、方法难以移植等问题。本实验针对上述问题,采用化学计量学“数学分离”技术解析高效液相色谱数据,无需对样品进行繁琐预处理,便能在色谱峰重叠和存在未知干扰的情况下获得各成分的完全选择性信号,进而实现复杂化妆品体系中三种同分异构体的精准定量。本实验将传统实验进行数字化改进,培养学生创新思维、提升学生的数智素养;通过“数学分离”打造了强大的“3S+3A”分析方法,不仅提升了学生综合解决问题的能力,也为色谱检测标准方法的制定提供了创新思路;立足于真实的化妆品检验场景,培养学生的实践能力与职业素养,并深入贯彻绿色分析化学的理念。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503043
随着中国饮茶群体的不断扩大以及人们生活质量的提高,名优茶叶越来越受到人们的青睐,人们对名优茶叶的需求量也迅速增加。利用不同等级的茶叶中茶多酚和氨基酸含量的不同,本创新实验基于指示剂置换原理开发了一种简单、廉价的比色传感器阵列,用于快速鉴别两个等级的武夷山岩茶(牛栏坑肉桂和普通肉桂)。通过智能手机拍照成像,MATLAB软件提取图片RGB值,再结合偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对RGB数据进行解析。结果表明,该方法能快速准确的分辨不同等级的茶叶,分类准确度达到100%。本创新实验从解决实际问题出发,与科研前沿相接轨,能有效提升学生的综合实验能力;引入化学计量学前沿知识和手机成像技术,不仅能提高学生对其他学科如图像处理、数据分析的兴趣和认知,还能提高学生对科学实验的参与度和思维深度;此外,基于实验具有仪器设备廉价、视觉效果好等特点,在应用于高校综合性实验开展方面,能解决部分高校大型精密仪器短缺和实验枯燥乏味等问题。
