蛋殼中鈣鎂含量的測(cè)定總結(jié)

1、蛋殼中鈣鎂含量的測(cè)定1 前言隨著人們生活水平的不斷提高， 雞蛋的消耗量不斷增加， 因此產(chǎn)生了大量的 雞蛋殼。雞蛋殼中含有大量的鈣、鎂、鐵、鋁等元素，其中鈣（CaCQ）含量高達(dá) 93%95%。測(cè)定蛋殼中鈣鎂含量的方法包括：配位滴定法、酸堿滴定法、高 錳酸鉀滴定法等。 本實(shí)驗(yàn)用配位滴定法、 酸堿滴定法、 高錳酸鉀滴定法分別對(duì)蛋 殼中的鈣鎂含量進(jìn)行了測(cè)定并對(duì)三種方法進(jìn)行了比較， 不僅提高了大家的基本操 作能力，而且由于是實(shí)物分析， 能較全面的提高大家的分析問(wèn)題、 解決問(wèn)題的能 力，同時(shí)也能大大激發(fā)大家的實(shí)驗(yàn)興趣。2 實(shí)驗(yàn)方法2.1方法I配合滴定法測(cè)定蛋殼中Ca、Mg含量2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步鞏

2、固掌握配合滴定分析的方法與原理。 2學(xué)習(xí)使用配合掩蔽排除干擾離子影響的方法。 3訓(xùn)練對(duì)實(shí)物試樣中某組分含量測(cè)定的一般步驟。2.1.2 實(shí)驗(yàn)原理雞蛋殼的主要成分為CaCQ,其次為MgC03、蛋白質(zhì)、色素以及少量的Fe、 Al 。由于試樣中含酸不溶物較少， 故可用鹽酸將其溶解制成試液。 試樣經(jīng)溶解后， Ca2+、Mg2+共存于溶液中。為提高絡(luò)合選擇性，在 pH = 10時(shí)，加入掩蔽劑三乙 醇胺使之與Fe3+, Al3+等離子生成更穩(wěn)定的配合物，以排除它們對(duì)Ca2+, Mg2+離子測(cè)量的干擾。調(diào)節(jié)溶液的酸度至 pH> 12使Mg2+生成氫氧化物沉淀，以鈣 試劑作指示劑，用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴

3、定，可單獨(dú)測(cè)定鈣的含量。另取一份試樣， 調(diào)節(jié)其酸度至pH = 10,用鉻黑T作指示劑，EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液可直接測(cè)定溶液中鈣 和鎂的總量。由總量減去鈣量即得鎂量。2.1.3 儀器與試劑錐形瓶（250mL），滴定管（50 mL），移液管（25 mL），容量瓶（250 mL）， 分析天平（ 0.1mg）。6mol L-1HCl，鉻黑T指示劑，1?2三乙醇胺水溶液，NH4Cl-NH3 H2O緩沖溶 液（pH=10），100g L-1NaOH 溶液，0.01 mol L-1EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液。2.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟 1蛋殼的預(yù)處理先將蛋殼洗凈，加水煮沸510mi n，去除蛋殼內(nèi)表層的蛋白薄膜，然后把蛋 殼放

4、于燒杯中用小火（或在105°C干燥箱中）烤干，研成粉末。2試樣的溶解及試液的制備準(zhǔn)確稱取上述試樣0.250.30g （精確到0.1mg）,置于250mL燒杯中，加少 量水潤(rùn)濕，蓋上表面皿，從燒杯嘴處用滴管滴加 HCl 5mL 左右，使其完全溶解， 必要時(shí)用小火加熱（少量蛋白膜不溶）。冷卻，轉(zhuǎn)移至 250mL 容量瓶中，稀釋 至接近刻度線，若有泡沫，滴加 23 滴 95%乙醇，泡沫消除后，滴加水至刻度 線搖勻。3Ca， Mg 總量的測(cè)定用移液管準(zhǔn)確吸取試液25.00mL，置于250mL錐形瓶中，分別加去蒸餾水 20mL，三乙醇胺5mL，搖勻。再加NH4CI-NH3H2O緩沖液10mL，

5、搖勻。放入 少許鉻黑 T 指示劑，用 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色恰變純藍(lán)色，即達(dá) 終點(diǎn)。根據(jù)EDTA消耗的體積計(jì)算Ca2+, Mg2+總量，以CaO的含量表示。 4鈣含量的測(cè)定用移液管準(zhǔn)確吸取 25.00 mL 上述待測(cè)試液于錐形瓶中，加入 20mL 蒸餾水 和5mL三乙醇胺溶液，搖勻。再加入 NaOH 10mL,鈣指示劑約0.01g,搖勻后， 用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至由紅色恰變?yōu)樗{(lán)色，即為終點(diǎn)。根據(jù)所消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算Ca2+含量，以CaO的含量表示。2.2方法U酸堿滴定法測(cè)定蛋殼中CaO的含量2.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)用酸堿滴定方法測(cè)定 CaCO3的原理及指示劑選擇

6、。2鞏固滴定分析基本操作。2.2.2 實(shí)驗(yàn)原理雞蛋殼中的鈣主要以CaCO3的形式存在。同時(shí)也有MgCO3。碳酸鹽能與HCI 發(fā)生如下反應(yīng)： 2CaCO3 2H Ca 2 CO2 H2OMgCO3 2H Mg 2 CO2H 2O因此可以 CaO 的含量表示蛋殼中 Ca、Mg 的總量。過(guò)量的酸可用 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶 液回滴。據(jù)實(shí)際與CaCO3反應(yīng)的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積可求得蛋殼中 CaCO3的含 量，以CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。2.2.3 儀器與試劑錐形瓶（250mL），滴定管（50.00mL），移液管（25.00mL），容量瓶（250.00mL）， 分析天平，干燥箱。濃HCI （分析純），NaOH （

7、分析純），0.1%甲基橙，基準(zhǔn)物質(zhì)Na2CO3。2.2.4 實(shí)驗(yàn)步驟10.5moI/L NaOH 溶液的配制稱取10gNaOH固體于小燒杯中，加H2O溶解后移至試劑瓶中，用蒸餾水稀 釋至500mL，加橡皮塞，搖勻。20.5moI/L HCI 鹽酸的配置用量筒量取濃鹽酸21mL于500mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，加蓋， 搖勻。3酸堿溶液的標(biāo)定準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)Na2CO3 0.550.65g（精確到0.1mg） 3份于錐形瓶中，分 別加入50mL煮沸去CO2并冷卻的蒸餾水，搖勻，溫?zé)崾谷芙?，加?2滴甲基 橙指示劑，用以上配置的 HCI 溶液滴定至橙色為終點(diǎn)。計(jì)算 HCI 的準(zhǔn)確濃度。 再用

8、該 HCI 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定 NaOH 溶液的濃度。4鈣鎂總量的測(cè)定準(zhǔn)確稱取經(jīng)預(yù)處理的蛋殼0.3g （精確到0.1mg）于3個(gè)錐形瓶中，用酸式滴 定管逐滴加入已標(biāo)定好的 HCI 標(biāo)準(zhǔn)溶液 40 mL 左右（需精確讀數(shù)），小火加熱 溶解，冷卻，加甲基橙指示劑12滴，以NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴至橙黃色。2.3方法川高錳酸鉀法測(cè)定蛋殼中CaO的含量2.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)間接氧化還原測(cè)定 CaO的含量。2鞏固沉淀分離、過(guò)濾洗滌與滴定分析基本操作。2.3.2 實(shí)驗(yàn)原理利用蛋殼中的Ca2+與草酸鹽形成難溶的草酸鹽沉淀，將沉淀經(jīng)過(guò)濾洗滌分離 后溶解，用高錳酸鉀法測(cè)定 C2O42-含量，換算出CaO的含量，反應(yīng)

9、如下：22Ca2 C2O42CaC 2O4CaC 2O4 H 2SO4 CaSO4 H 2C2O45H2C2O4 2MnO4 6H 2Mn2 10CO2 8H 2O某些金屬離子（Ba2+、Sr2*、Mg2+、Pb2+、Cd2+等）與C2O42-能形成沉淀，對(duì)測(cè)定 Ca2+有干擾,可通過(guò)陳化等操作來(lái)消除或減弱其對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。2.3.3 儀器與試劑錐形瓶（250mL），滴定管（50mL）,移液管（25.00mL ），分析天平。0.01molL-1KMn0 4，2.5%（NH4）2C2O4，10%氨水，濃鹽酸，1molL-1H2SO4 溶液，1+1鹽酸溶液，0.2%甲基橙，0.1mol L-1AgN

10、O3。2.3.4 實(shí)驗(yàn)步驟1. 0.01mol L-1KMnO4溶液的配制：稱取稍多于計(jì)算量的KMnO4,溶于適量的水中，加熱煮沸 2030分鐘（隨 時(shí)加水補(bǔ)充因蒸發(fā)而損失的水）。冷卻后在暗處放置 710天（如果溶液經(jīng)煮沸 并在水浴中保溫1h，放置23天也可），然后用玻璃砂芯漏斗（或玻璃纖維） 過(guò)濾除去MnO2等雜質(zhì)。濾液貯存于棕色玻璃瓶中，待測(cè)定。2. KMnO4溶液濃度的標(biāo)定：精確稱取烘干后的分析純草酸鈉晶體 0.060.08于250mL錐形瓶中，加10mL 蒸餾水使之溶解，再加30mL 1molL-1的H2SO4溶解，加熱至75C左右，立即 用待標(biāo)定的KMnO4溶液標(biāo)定。開(kāi)始滴定時(shí)反應(yīng)速

11、度慢，每加入一滴KMnO4溶液，都搖動(dòng)錐形瓶，使KM nO4溶液顏色退去后，再繼續(xù)滴定。待溶液中產(chǎn)生 Mn 2+后，滴定速度可加快，臨近終點(diǎn)時(shí)減慢速度，同時(shí)充分搖勻，至溶液突變?yōu)?淺紅色并持續(xù)半分鐘不退色即為滴定終點(diǎn)，平行滴定三次，計(jì)算KMnO 4溶液的濃度。3 蛋殼中CaO含量的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取蛋殼粉0.070.08g,放在250 mL燒杯中，加1+1鹽酸溶液3mL， 加蒸餾水20mL，加熱溶解，若有不溶解蛋白質(zhì)可過(guò)濾除去。濾液置于燒杯中， 然后加入2.5%（NH4）2C2O4溶液50mL，若出現(xiàn)沉淀，再滴加濃鹽酸使之溶解，然 后加熱至7080C，加入23滴甲基橙，溶液呈紅色，逐滴加入10%氨

12、水，不斷 攪拌，直至變黃并有氨味溢出為止。將溶液放置陳化，沉淀經(jīng)過(guò)濾洗滌，直至無(wú) CI-。然后將帶有沉淀的濾紙洗入燒杯中，再用洗瓶吹洗12次，然后稀釋溶液至體積約為100mL，加熱至7080C，用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淺紅色， 再把濾紙推入溶液中，再滴加高錳酸鉀至淺紅色在30s內(nèi)不退色為終點(diǎn)。4.根據(jù)上述方法平行滴定三次，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)。3 結(jié)果與討論三種不同方法的測(cè)定結(jié)果：測(cè)定結(jié)果 測(cè)定方法-蛋殼中鈣鎂總量（以CaO表示）相對(duì)平均偏差蛋殼中鈣含量（以CaO表示）相對(duì)平均 偏差方法I53.21%0.29%52.24%0.17%方法U56.03%1.22%方法川52.4%0.3%3.1配合滴

13、定法1 在配合滴定中，必須控制好酸度。在以 EDTA進(jìn)行配合滴定的過(guò)程中，隨著配 合物的生成，不斷有H+釋放，使溶液酸度增大；同時(shí)，配合滴定所用指示劑的 變色點(diǎn)也隨pH而變化。因此，在配合滴定中需用適當(dāng)?shù)木彌_溶液來(lái)控制溶液的 pH。2. 用EDTA滴定鈣離子和鎂離子時(shí)，若有 Fe3+、Al3+存在，會(huì)發(fā)生指示劑的封 閉現(xiàn)象，可用三乙醇胺或硫化物掩蔽 Fe3+、Al3+而加以消除。3. 在用EDTA單獨(dú)滴定鈣離子與滴定鈣鎂離子時(shí)，需要控制在不同的酸度條件 下進(jìn)行滴定。4. 三種滴定方法中配合滴定法相對(duì)平均偏差最小，與其他兩種方法的結(jié)果也較 為接近，其結(jié)果最為可信。3.2酸堿滴定法1. 該法相對(duì)平

14、均偏差最大，且結(jié)果與其他兩種方法也相差較大。2. 酸堿滴定法在溶解蛋殼時(shí)酸濃度較低，溶解需要加熱一定時(shí)間，該時(shí)間和溫 度均需要適當(dāng)，很難把握。否則，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，加熱溫度過(guò)高，都可能造成 HCl的揮發(fā)，從而造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差。3.3高錳酸鉀法1. 在同樣條件下，小晶粒的溶解度比大晶粒的大，同一溶液中，對(duì)大晶粒為飽 和溶液時(shí)，對(duì)小晶粒則為未飽和，因此小晶粒就要溶解，這樣溶液中的構(gòu)晶離子 就在大晶粒上沉淀，沉淀到一定程度后，溶液對(duì)大晶粒為飽和溶液時(shí)，對(duì)小晶粒 則為未飽和，又要溶解，如此反復(fù)進(jìn)行，小晶粒逐漸消失，大晶粒不斷長(zhǎng)大。這便是陳化的原理，通過(guò)加熱可以縮短陳化的時(shí)間。2. 沉淀要洗至無(wú)Cl-離子為止，因?yàn)樵谒嵝詶l件下，Cl-離子會(huì)被KMnO4氧化， 使測(cè)定結(jié)果偏大。沉淀的洗滌要做到多次少量，既要洗去氯離子，又要保證沉淀 不會(huì)因溶解而損失過(guò)多。3. 用（NH4）2C2O4沉淀Ca2+，