分析化学综合实验

1、分析化学综合实验第1页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一实 验 目 的开放实验教学，培养独立工作能力；针对实际样品写出可行性设计实验方案；综合运用实验技能；培养查阅资料能力，运用知识的能力。第2页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一开放式设计研究实验题目大豆中钙、镁含量测定奶粉中蛋白质含量测定油条等食物中铝含量的测定第3页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一资 料 来 源1.食品分析方面参考书可在超星图书馆下载2.食品科学杂志以及其他中文期刊校园网-图书馆-中国期刊网3.相关的教材分析化学实验、分析化学5.网上查阅相关资料（搜索）4

2、.中华人民共和国国家标准第4页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一设计方案要求1.实验题目2.作者姓名、学号）3.前言（简单表述）4.设计原理：总体设计思想，可用框图简单表示；设计中的理论计算（方案可行性），设计报告重点部分。要求做到思路清晰，理论正确，计算准确，步骤详细，测定结果的公式表达（量化依据）要准确、规范，固体试样用质量分数表示，水质试样用质量浓度表示。（可以灵活运用表格）第5页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一5.主要仪器和试剂：试剂选择要有依据，取量范围要有计算依据，配制、标定方法要有可行性操作规程。6.分析测试方法：自拟的操作规程要有切

3、实的可操作性，越详细越好。第6页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一实验报告要求 设计实验报告是在设计总体思想的指导下，具体实施，取得实验成果后的具体体现。具体要求如下： 1-6 同设计报告，第7页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一 7.原始记录（要求齐全）。 8.实验结果与数据处理：设计实验报告的重点部分，体现实验成果的部分，要求列出三线格，表序、表头、表注均表达清楚。 9.参考文献 10.写出设计总结（心得体会、经验教训、误差分析、教学建议等）。第8页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一奶粉中蛋白质含量的测定第9页，共45页，2

4、022年，5月20日，10点44分，星期一奶粉中蛋白质含量的测定奶粉中蛋白质含量10-20%蛋白质含量测定的意义蛋白质含量的测定方法：凯氏定氮法、双缩脲法、folin酚试剂法、紫外吸收法、考马斯亮蓝法及氨基酸分析仪法第10页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一实验原理双缩脲法：双缩脲（NH3CONHCONH3）是两个分子脲经180左右加热，放出一个分子氨后得到的产物。在强碱性溶液中，双缩脲与CuSO4形成紫色络合物，称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键，或能过一个中间碳原子相连的肽键，这类化合物都有双缩脲反应。 紫色络合物颜色的深浅与蛋白质浓度成正比，而与蛋

5、白质分子量及氨基酸成分无关，故可用来测定蛋白质含量。测定范围为1-10mg蛋白质。干扰这一测定的物质主要有：硫酸铵、Tris缓冲液和某些氨基酸等。 第11页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一实验原理考马斯亮蓝法：考马斯亮蓝G-250（Coomassie brilliant blue G-250）测定蛋白质含量属于染料结合法的一种。在游离状态下呈红色，最大光吸收在488nm；当它与蛋白质结合后变为青色，蛋白质-色素结合物在595nm波长下有最大光吸收。其光吸收值与蛋白质含量成正比，因此可用于蛋白质的定量测定。蛋白质与考马斯亮蓝G-250结合在2min左右的时间内达到平衡，完

6、成反应十分迅速；其结合物在室温下1h内保持稳定。该法是1976年Bradford建立，试剂配制简单，操作简便快捷，反应非常灵敏，灵敏度比Lowry法还高4倍，可测定微克级蛋白质含量，测定蛋白质浓度范围为01 000g/mL，最小可测2.5g/mL蛋白质，是一种常用的微量蛋白质快速测定方法。 第12页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一实验原理紫外吸收法：蛋白质组成中长含有酪蛋白和色氨酸等芳香族氨基酸，在紫外光280nm波长处有最大吸收峰，一定浓度范围内其浓度与吸光度成正比，故可用紫外分光光度计通过比色来测定蛋白质的含量。 由于核酸在280nm波长处也有光吸收，对蛋白质测定有

7、一定的干扰作用，但核酸的最大吸收峰在260nm处。如同时测定260nm的光吸收，通过计算可以消除其对蛋白质测定的影响。因此如溶中存在核酸时必须同时测定280nm及260nm的吸光度，方可通过计算测得溶液中的蛋白质浓度。第13页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一提供以上三种测试方法供选择；设计实验注意：A）根据所选测试方法，估算样品处理与称量的量；B)主要试剂及用量；C）实验步骤；D）配制标准蛋白溶液大致的浓度范围第14页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一大豆中钙、镁含量测定第15页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一人体需要营养素

8、，提供生长、发育、生命活动的需要。营养素：蛋白质、糖、脂类、维生素、无机盐、水六大物质。无机盐（Ca、Mg、 Fe 、K、P等）又称矿物质，人体内无机盐有60多种，含量很少，占人体重（成人）的4%。其中有11种是主要的:C、H、O、N、S、P、 Cl、 K、Ca、 Mg、Fe它是维持正常生理机能不可缺少的物质。第16页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一1.钙人体从食物中摄取钙主要是氯化钙、磷酸钙、草酸钙、脂肪酸钙等等。其中只有氯化钙溶于水，其余都较难溶于水，不易被人体吸收。Ca存在什么组织内？人体中的钙99%存在于骨骼和牙齿中。Ca在人体中的作用功能？能促进骨、牙齿的正常

9、生长。钙是血液凝固的必须要素，是许多酶的致活剂。钙能调节心脏和神经功能，维持肌肉的紧张力。第17页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一 缺钙症状我国膳食多以含钙低的谷物和植物性食物为主，造成了全民缺钙，缺钙会导致骨质疏松、增生、四肢麻木、抽筋、高血压、糖尿病、儿童发育迟缓、挑食、盗汗、青少年生长痛等疾病。 钙的来源：钙来源较丰富。动物性食物中奶类含量丰富，每100g里含有120mg钙。虾皮（2000mg/100g）、蟹、蛤蜊和蛋类含钙也较多。植物性食物绿叶菜和豆类也是钙的重要来源第18页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一 钙的吸收情况食物中的钙虽然较多

10、，但由于各种因素的影响，大部分不能吸收。其影响因素有： 1体内缺乏维生素D 2草酸和植酸过多，与钙生成难溶性正磷酸钙，不利于钙的吸收和利用。 （人体中钙与磷的比例：成人：11.5，儿童：11）第19页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一 人体日需钙量：成人：600mg/日，儿童：600800mg/日，青少年：10001200mg/日。 每天的食物中是否能满足呢？ 自己可估算一下。第20页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一2.镁 镁是人体必需的微量元素之一。对心脏血管具有重要的保护作用，有“心血管卫士”之称。人体如果缺镁，可导致心动过速、心律不齐及心肌坏

11、死和钙化。 把镁称为生命活动激活剂是当之无愧的。 国外科学家研究指出，人到中年以后要“镁”食。即要多食含镁丰富的食物。心血管疾病，如冠心病、高血压、高血脂、心肌梗塞、糖尿病等多在人到中年之后发生，这与体内镁含量降低有关。第21页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一 营养学家推荐的富镁且其它营养素均较齐全的食物有： 谷类：荞麦面、小米、玉米、高粱面等；豆类有黄豆、黑豆、蚕豆、豌豆、豇豆、豆腐等； 蔬菜、水果：雪里蕻、苋菜、芥菜、干蘑菇、冬菇、紫菜、杨桃、桂圆、花生、核桃仁、虾米、芝麻酱等。 紫菜含镁最高，每100克含460毫克，被誉为“镁元素的宝库”。第22页，共45页，20

12、22年，5月20日，10点44分，星期一 镁是人体中仅次于钾的细胞内正离子，它参与体内一系列新陈代谢过程，包括骨及细胞的形成，与神经肌肉和心脏功能有密切关系。如果缺镁，可导致肌肉无力，耐久力降低。男性为350毫克，女性为300毫克。 专家认为，在正常摄入食物的情况下，一般不存 在缺镁和补镁的问题。第23页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一 选择大豆、芝麻、海带、虾皮等。菜类：小白菜、芹菜、大头菜等，测定其中钙、镁含量。 通过自己亲自测试，大家会了解到每天吃的食物中含钙、镁量的情况，以此来指导 自己饮食健康，把自己所学的知识与生活 现实联系起来。第24页，共45页，2022

13、年，5月20日，10点44分，星期一大豆中钙镁含量的测定实验目的：了解大豆样品分解处理方法，并能运用所学理论知识设计出测定其中钙含量的方法。了解日常食物中该的含量，注意饮食质量，提高健康意识。第25页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一样品分解残渣Ca2+,Mg2+ 取一份另取一份 pH=12, NaOHCa2+, Mg(OH)2pH=10,NH3H2OEDTA滴定 Ca2+,Mg2+合量EDTA滴定Ca2+含量第26页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一实验原理简介 大豆中钙含量的参考值是367mg/100g，属于常量分析的范畴，可以考虑用络合滴定法进

14、行测定，其原理如下： 大豆经粉碎处理后，在碱性溶液中以钙指示剂指示终点，用EDTA标准溶液滴定，其反应是：Ca2+ + H2Y = CaY + 2H+依据消耗VEDTA 计算样品中 Ca2+ 的含量。第27页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一相关理论计算1.EDTA滴定Ca2+适宜酸度范围及最佳酸度： 最低酸度：金属离子水解的酸度: 最低酸度：最高酸度:第28页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一 计算表明： EDTA滴定 Ca2+适宜酸度范围： 选用钙指示剂，其log KCaIn=6.1；解离常数 Ka1=10-12.4Ka2=10-8.1最佳酸度确

15、定的相关理论计算见表1第29页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一表1.采用钙指示剂最佳酸度的选择pHlogY(H) log KcaYpCasplog In(H) log KCaIn pCa TE(%)结论：计算数据表明，EDTA滴定 Ca2+在适宜的酸度范围，选用钙指示剂指示终点其最佳酸度应为pH= 。第30页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一2.估算大豆试样称样量 滴定分析要求TE0.2% ,滴定效耗EDTA 的体积是：mLV(EDTA)mL. 依据大豆试样参考值367 mg/100g，可配制C(EDTA)= 0.005 molL-1，大豆称样量估

16、算如下：第31页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一3.估计基准物的称量范围: EDTA采用基准物CaCO3标定，称取一定量的CaCO3，溶解后定容250.0mL，分取25.00mL平行五份，为满足滴定误差的要求，滴定时消耗EDTA的体积要在20-25mL之间，则基准物CaCO3称样量的称量范围是：第32页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一主 要 试 剂第33页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一实验步骤第34页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一大豆试样的处理： 在市场上购买的大豆用家用粉碎机粉碎后，称取12克

17、置于蒸发皿中，在煤气炉上灰化、炭化完全，置于高温炉中650灼烧1小时。取出冷却后，加入10mL 1：1HCl溶液浸泡20分钟，并不断搅拌，静止沉降，过滤。用250mL容量瓶承接，用蒸馏水洗沉淀、蒸发皿数次。定容、摇匀，待用。第35页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一大豆试样中钙含量的测定 用移液管移取上述溶液25.00mL于锥形瓶中，加5mL 1：3三乙醇胺,加水至100mL，加7-8 mL 20% NaOH溶液，加少许钙指示剂，用EDTA标注溶液滴定溶液由红色变为蓝色为终点。平行3份，计算大豆试样中钙含量。第36页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一

18、结果与讨论表 1EDTA溶液的标定实验项目12345称量瓶+CaCO3(倾出前) / g13.7964称量瓶+CaCO3(倾出后) / g13.6944称出CaCO3质量/ g基准Ca的浓度/molL-1V(Ca)/ml0.10200.00407625.00V(EDTA)/mlC(EDTA)/ molL-119.600.00519919.500.00522619.680.00517819.520.00522119.500.005226C(平均)/ molL-1Sc/ molL-1Sc/C(%)0.0052100.000010.2第37页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一m

19、(试样 )表 2.大豆试样中钙含量的测定125.0019.400.004043337.6325.0019.600.004085341.1实验项目V(试样) /mlV(EDTA) /mlC(Ca) / molL-1(Ca) /mg/100g(Ca平均) /mg/100g相对平均偏差（%）225.0019.420.004047337.9338.8注：1. (Ca) =C(EDTA )V (EDTA ) M (Ca)25 . 00250.02. C(EDTA) = 0.005210 molL-13. M(Ca) = 40.078 g/mol100mg/100g第38页，共45页，2022年，5月20

20、日，10点44分，星期一 讨论：表中数据表明此次实验结果为 mg/100g，与资料上给出的参考值（367 mg/100g）相比偏低。这可能与地域、环境等因素有关。第39页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一油条等食品中铝含量的测定第40页，共45页，2022年，5月20日，10点44分，星期一1.铝油 炸 食品和膨化食品：含铝膨松剂人体摄入铝含量的标准？WTO和FAO规定铝的暂定每周允许摄入量为7mg/kg；我国食品添加剂使用卫生标准GB2760一1996规定食品中铝的残留量不得超过100mg/kgAl对人体的危害？人体的中枢神经系统、脑、肝、骨、肾、细胞、造血系统、人体免疫功能、胚胎等均有不良影响，还可能干扰孕妇体内的