牛奶中钙含量的测定

EDTA络合滴定法测定不同品质牛奶中钙含量指导老师：梁勇摘要：本实验采用采用干式灰化法处理牛奶，配合EDTA络合滴定法测定牛奶中钙含量。100ml的伊利高钙奶、伊利纯牛奶、风行鲜牛奶、晨光鲜牛奶中钙含量分别为125.30mg、103.38mg、117.98mg、98.78mg。关键词：牛奶;钙含量;EDTA络合滴定法1、前言：钙与身体健康息息相关,钙除成骨以支撑身体外,还参与人体的代谢活动,它是细胞的主要阳离子,还是人体最活跃的元素之一,缺钙可导致儿童，佝偻病,青少年发育迟缓,孕妇高血压,老年人的骨质疏松症。目前,我国居民摄入钙量严重不足,尤其是儿童青少年和老年人缺钙比例比较高。喝牛奶是补钙最常见的方式之一。测定各种牛奶钙含量有助于我们选择哪种牛奶来补钙。牛奶中钙含量大约在100-125mg/100ml.测定牛奶中钙的含量含量方法包括:配位滴定法、酸碱滴定法、高锰酸钾滴定法、原子吸收法等。实验前对配位滴定法、酸碱滴定法、高锰酸钾滴定法进行了比较,其中（KMnO）氧化-还原滴定法步骤繁琐，原子4吸收法测定条件较高，不易于操作，而络合滴定法所用仪器普通易得,成本低廉,分析时间短,操作简单,条件要求也不高。在进行定量分析时，样品处理方法很关键，选择正确的样品处理方法是获得准确分析结果的基本保证。目前，常用的预处理方法有干式灰化法（干法）、湿式消化法（湿法）、直接酸溶法等，本实验采用干式灰化法处理牛奶，配合EDTA络合滴定法测定牛奶中钙含量。二、试验原理：EDTA与金属离子配位反应具有广泛性,生成的配合物稳定、颜色明显,易判断滴定终点，并且是1:1配位，没有分级现象。本实验中调节pH=9~10，滴定前向样品中加入指示剂铬蓝黑,它先与Ca2+生成红色络合物,反应式为:Ca2++In2-—Caln（红色）。当在样品中滴入EDTA溶液时，EDTA首先与溶液中未络合的Ca2+反应生成无色络合物，其反应式为:Ca2++Y2-fCaY（无色）。因为钙与指示剂形成的络合物不如钙与EDTA形成的络合物稳定，所以过量的滴定液便能夺取红色络合物中的Ca2+而使钙指示剂游离还原为原来的形态，于是溶液中红色又变为蓝色，即达到终点。其反应式为：CaIn+Y2-—CaY+In2-,其中In2---代表指示剂:Y2---代表EDTA二钠。pH值控制是EDTA滴定时的重要条件。以铬蓝黑作指示剂，铬蓝黑会随溶液的pH值而改变颜色，pH值为810时，它本身才呈蓝色。随着配位反应的进行，溶液的酸度将增大，这样不仅会降低已生成的配合物的稳定性，且会破坏指示剂变色的适宜酸度范围，导致产生很大的误差。因此在测定溶液中必须加入适量的缓冲剂，以控制溶液的酸度，使其保持在能准确测定待测离子的pH范围内。本实验使用pH~9」0的氨缓冲液。三、仪器、设备：分析天平：感量为0.oooig2，马弗炉：温度可调（500到600度）电热恒温鼓风干燥箱碱式滴定管5,100mL烧杯6,表面皿7,量筒（10ml）&容量瓶（200ml100ml）可调式电炉坩埚漏斗与滤纸锥形瓶（250ml）台式天平移液管（20ml）16棕色瓶17聚乙烯瓶18酒精灯19酸式滴定管四、试剂:1、纯金属锌、2、HCl(6mol/L)、HCl(2mol/L)3、六次甲基四胺固体粉4、二甲酚橙5、铬蓝黑6、 浓氨水、氨水(2mol/l)7、 EDTA二钠盐8、 无水乙醇9、 饱和(NH4)2C2O410、晨光鲜牛奶、伊利高钙奶、伊利纯牛奶、风行鲜牛奶(所有试剂，除注明者外，皆为分析纯，水均指蒸馏水或去离子水。)1,Zn标准溶液：用分析天平准确称取0.1328g的纯金属锌于100mL烧杯中,盖上表面皿，同时用量筒量取5mL蒸馏水和5mLHCl(6mol/L)配制成10mL(1+1)HCl溶液，将其慢慢加入放有纯金属锌的烧杯中，待完全溶解后，用水冲洗表面皿和烧杯内壁,将溶液转入200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀;2,20%六次甲基四胺溶液：称取20g六次甲基四胺固体粉末于烧杯中，加适量蒸馏水微热溶解，冷却后将其转入100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀；二甲酚橙指示剂：在分析天平上称取0.5000g二甲酚橙，溶于100mL水中，将其转入棕色瓶中，加盖，摇匀；铬蓝黑指示剂：分析天平上称取0.1000g铬蓝黑溶于5mL浓氨水，再加20mL无水乙醇，将其转入棕色瓶中，加盖，摇匀；EDTA溶液：台式天平上称取1.86g左右EDTA二钠盐，加水，温热溶解，冷却后加入聚乙烯瓶中。牛奶（市售），四种牛奶五、操作步骤A、EDTA溶液浓度的标定：将洁净碱式滴定管用EDTA润洗2、3次，将EDTA溶液加入滴定管中，记下读数。用Zn标准液润洗后的移液管,平行移取20.00mLZn标准液于3个锥形瓶中，并分别在锥形瓶内加入12滴二甲酚橙指示剂。滴加20%六次甲基四胺溶液至溶液呈现稳定的紫红色后，再多加5mL。用EDTA滴定至溶液由紫红色变为亮黄色为终点。平行滴定3次，取平均值，计算溶液的准确浓度。B、样品钙含量分析1、 取4个干燥烧杯，编号后称重m、m、mm。将3份样品分别移取100mLabc、d于4个烧杯内，记录样品名称与对应编号，并称重、记录。2、 将样品置于酒精灯上蒸发至粘稠状，停止加热，待冷却至室温后称重m、m、a1b1mm。转移包叠好一部分样品的滤纸到对应编号的坩埚中，再次称量烧杯的质c1、d1量m、m、mm.（m-m为粘稠液总质量，m-m为移取的粘稠液的质量）a2b2c2、d21123、 将样品放于电热恒温干燥箱烘干，然后在可调式电炉上先小火炭化至无烟，再移入马弗炉550°C、600°C灰化1、2h，灼烧为固体粉末。4、 将灼烧后的样品转移到烧杯中，用蒸馏水洗涤坩埚34次，将洗液一并转移入烧杯中，再加入2mol/LHCl溶液，使其完全溶解，调节溶液pH~4。5、 向烧杯中加入过量饱和（NH4）CO溶液，约10mL，充分搅拌后过滤。2246、 用2mol/LHCl溶液洗涤漏斗中的沉淀及滤纸4、6次，并将洗液转移入250mL锥形瓶中，加适量水，滴加2mol/LNH・HO溶液，调节溶液pH=93 2 ~7、 再滴加4、5滴铬蓝黑指示剂，用0.02mol/LEDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色恰变为蓝色,即为终点。8、 平行测定3次，根据消耗EDTA的体积计算出被滴定的钙的含量及每100ml牛奶中钙的含量六、结果与处理6.1基准物质锌粒的称量瓶+Zn重(g)倒出Zn后重(g)Zn重(g)11.166411.02960.1368C2+=(o.1368G三65.39g/mol)/0.1L=0.02092mol/LZn6.2EDTA溶液浓度的标定(基准物质：Zn)锌粒定容体积(ml)100mL取液体积(ml)20mL滴定次数IIIIIIVEDTA(ml)终读数19.3119.2919.30初读数0.000.000.00净用量19.3119.2919.30C (mol/L)EDTA0.021660.021680.02167C平均值EDTA0.02167绝对偏差-0.000010.000010.00000相对平均偏差(%)0.03076C=(Cv)/vEDTA zn•zn EDTA6.3牛奶中钙含量的分析1、伊利高钙奶粘稠液的总质量：23.9g滴定次数IIIIII

所取粘稠液的质量/g5.05.05.0Ca2+含量的测定VEDTA(ml)终读数30.1930.1430.22初读数0.000.000.00净用量30.1930.1430.225g粘稠液中Ca2+含量（g）26.2226.1826.25100ml牛奶Ca2+含量(mg)125.31125.14125.47lOOmlCa2+含量平均值（mg）125.30绝对偏差0.01-0.160.17相对平均偏差（%）0.09042、伊利纯牛奶粘稠液的总质量：22.7g滴定次数IIIIII所取粘稠液的质量/g5.05.05.0Ca2+含量的测定VEDTA(ml)终读数26.1826.2526.23初读数0.000.000.00净用量26.1826.2526.235g粘稠液中Ca2+含量（mg）22.7422.8022.78100ml牛奶Ca2+含量(mg)103.22103.50103.41100mlCa2+含量平均值（mg）103.38绝对偏差-0.160.120.04相对平均偏差（%）0.103滴定次数IIIIII所取粘稠液的质量/g5.05.05.0Ca2+含量的测定VEDTA(ml)终读数31.4230.4330.47初读数0.000.000.00净用量31.4230.4330.485g粘稠液中Ca2+含量（g）27.2927.3027.34100ml牛奶Ca2+含量(mg)117.88117.95118.11lOOmlCa2+含量平均值（mg）117.98绝对偏差-0.10-0.030.13相对平均偏差（%）0.07344、晨光鲜牛奶粘稠液的总质量：19.8g滴定次数IIIIII所取粘稠液的质量/g5.05.05.0Ca2+含量的测定VEDTA(ml)终读数28.6928.7628.70初读数0.000.000.00净用量28.6928.7628.705g粘稠液中Ca2+含量（mg）24.9224.9824.93100ml牛奶Ca2+含量(mg)98.6898.9298.74100mlCa2+含量平均值（mg）98.78绝对偏差-0.100.14-0.04相对平均偏差(%)0.0945七、结论：各品种牛奶中钙含量品种序号100ml中平均钙含量/mg平均相对偏差/%伊利高钙奶a125.300.0904伊利纯牛奶b103.380.1030风行鲜牛奶c117.980.0734晨光鲜牛奶d98.780.0945八、结果与分析：从上表可得：a>c>b>d,即伊利高钙奶的钙含量最高，晨光鲜牛奶的钙含量最低。该方法的平均相对偏差为:0.0700%~0.1030%,方法准确可靠。九、结论：根据自身年龄、性别、身体状况来选择适合自己的牛奶进行科学补钙;根据牛奶的品牌、功能与口感选择自己喜欢的牛奶合理补钙。十、参考文献：分析化学实验/汤又文主编.—北京：化