鸡蛋壳中钙含量的测定.doc

分析化学论文

课题：鸡蛋壳中钙含量的测定
实验方法：EDTA络合滴定法
操作人：
指导老师：
实验日期：2012年12月
化学与环境工程学院

EDTA络合滴定法测定鸡蛋壳中钙的含量
摘 要:简述并比较以干法、湿法两种不同方式的对鸡蛋壳的预处理，及EDTA测定鸡蛋壳中钙含量的方法。本实验以鸡蛋壳为原料，EDTA为滴定剂，通过加标与不加表比较实验的可行性，分析在允许实验误差内鸡蛋壳中钙的含量。通过实验测定，得到钙的含量在96%－99%之间，且干法、湿法对鸡蛋壳的预处理均可行。

关键词:干法 湿法 预处理的可行性 EDTA 鸡蛋壳中钙的含量 加标 不加标 基准CaCO3

目录
一．前言 3
二.实验内容 3
1.实验原理 ..................................................................................................................................3
2.1实验药品 3
2.2 实验仪器 4
3.实验方法与结果 4
湿法预处理
3.1 EDTA标准溶液的配制 4
3.2 基准CaCO3溶液的配制 4
3.3 EDTA溶液的标定............................................................................................................4
3.4 鸡蛋壳的预处理..............................................................................................................5
3.5 鸡蛋壳中钙的含量的测定 5
干法预处理
4.1 EDTA标准溶液的配制...................................................................................................6
4.2 基准CaCO3溶液的配制..................................................................................................6
4.3 EDTA溶液的标定.............................................................................................................6
4.4 鸡蛋壳的预处理..............................................................................................................6
4.5 鸡蛋壳中钙含量的测定..................................................................................................7三.实验讨论...... ..........................................................................................................................8
1.1结果分析..............................................................8
1.2两种预处理法的对照结果.................................................................................................8
四．结语 8

一．前言：
钙元素是人体正常生长所需的重要元素，并且它的存在形式无处不在，例如鸡蛋壳的主要成分就是碳酸钙。鸡蛋是人们日常生活必不可少的食品之一。然而，不法商贩看到鸡蛋存在巨大的利润空间，不惜犯法以低廉的成本制造营养价值低、存在健康隐患的人造鸡蛋，人造鸡蛋在市面上出售紧俏，随之带来的食品安全隐患也接踵而来，逐渐意识到对鸡蛋的安全检验是必不可少。
其中可以通过检测鸡蛋壳中钙的含量得知是否是人造鸡蛋，国家卫生标准检验方法中采用的是原子吸收法和EDTA 滴定法,而轻工部标准中的检验方法用高锰酸钾滴定法。原子吸收法测钙,方便简单、灵敏度高,但需要特殊仪器,基层单位无法普及,实验室最常用的仍是滴定法。为此,我们用EDTA络合滴定法进行钙含量的测定。
二．实验内容
实验过程：
1 实验原理：
市售EDTA含水约0.3 %～0.5 %，且含有少量杂质，又由于水和其他试剂中常含有金属离子，故EDTA通常用间接配制法配制。EDTA溶液应当保存在聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶中，若贮存在软质玻璃瓶中，会不断溶解玻璃瓶中的Ca2+形成CaY2-，使EDTA浓度不断降低。
CaCO3标定EDTA时，通常选用钙指示剂指示终点，用NaOH控制溶液pH为12～13，其变色原理为：
滴定前 Ca + In(蓝色) = CaIn(红色)
滴定中 Ca + Y = CaY
终点时 CaIn(红色) + Y = CaY + In(蓝色)
络合滴定中所用的水中不应含有Fe3+、Al3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+等杂质离子，通常采用去离子水或二次蒸馏水。
鸡蛋壳可以通过预处理制成Ca2+溶液,Ca2+可以与EDTA形成稳定的络合物，滴定时，Al3+、Fe3+等干扰离子可用三乙醇胺等掩蔽。
2 仪器与试剂：
2.1仪器
烧杯 滴管 电炉 托盘天平 电子天平 坩埚 研钵 托盘 酸式滴定管 试剂瓶 容量瓶 量筒 25ml移液管 锥形瓶 称量瓶
2.2试剂
1:1盐酸 PH=10氨性缓冲液 1mol•L-1NaOH溶液 K－B指示剂 钙指示剂 三乙醇胺 EDTA溶液 基准CaCO3溶液
3 主要实验步骤及现象
湿法处理鸡蛋壳
3.1 EDTA标准溶液的配制
称取4.0g EDTA(乙二胺四乙酸二钠)于200ml温热水中溶解，在500ml塑料试剂瓶中定容，摇匀，放置一周待用。
3.2 CaCO3标准溶液的配制
准确称取CaCO3 0.2000g，置于小烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加1：1的盐酸直至CaCO3溶解，加少量水稀释后，定量转移至100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
制备C≈0.02000mol•L-1的基准CaCO3溶液
称取基准CaCO3的质量/g
0.2088
CaCO3溶液的浓度/mol•L-1
0.02088

3.3 EDTA溶液的标定
将CaCO3标准溶液用移液管准确移取25.00ml于250ml锥形瓶中，加20mlPH=10氨性缓冲液，加10ml蒸馏水进行稀释，并加入3-4滴K-B指示剂，用0.020 mol/L EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，即为终点。平行测定三次，记录实验数据。
实验数据及其处理如下：

项目名称
次数
1
2
3
移取基准CaCO3溶液V/ml
25
25
25
滴定前EDTA始点/ml
0
0
0
滴定后EDTA终点/ml
22.36
22.39
22.41
消耗EDTA的体积V/ml
22.36
22.39
22.41
EDTA的浓度/mol•L-1
0.02335
0.02331
0.02329
平均CEDTA/mol•L-1
0.02332
相对平均偏差/%
0.13
0.043
0.13

3.4 鸡蛋壳的预处理
将鸡蛋壳洗干净，在水中煮沸5-10分钟，去除内表层的蛋白质膜，再次洗干净，放在烘箱内用105℃烘干，研成粉末，贮存在称量瓶中，放在干燥器中。
3.5 鸡蛋壳中钙含量的测定
用减量法准确称取一份0.53-0.57g鸡蛋壳粉于1号50ml烧杯中，即为不加标。另外称取一份0.26-0.28g鸡蛋壳粉于2号50ml烧杯中，并准确称约0.24-0.25g基准碳酸钙加入2号烧杯中，即为加标。分别加入1:1盐酸至完全溶解，加入适量水，转移至250ml容量瓶中，定容，并将容量瓶对应为1号、2号。
用25ml移液管移取1号不加标Ca2+溶液25ml于250ml锥形瓶中，加入适量三乙醇胺，再加入10ml 1mol•L-1NaOH溶液以及少许钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变成纯蓝色即为终点。记下EDTA耗用的体积V（ml）,平行滴定三份，计算Ca2+的浓度及Ca的含量。
同理，移取2号加标Ca2+溶液，以上述步骤用EDTA溶液滴定，平行滴定三份，计算Ca2+的浓度及Ca的含量。
数据记录与分析

项目名称
实验次数
加标
不加标
1
2
3
1
2
3
鸡蛋壳粉的质量m/g
0.2715
0.5662
基准CaCO3的质量m/g
0.2747
0

移取Ca2+的体积V/ml
25
25
25
25
25
25
滴定前EDTA的始点/ml
0
0
0
0
0
0
滴定后EDTA的终点/ml
22.95
22.95
22.99
23.30
23.29
23.28
消耗的EDTA的体积V/ml
22.95
22.95
22.99
23.30
23.29
23.28
Ca2+的浓度/mol•L-1
0.02141
0.02141
0.02145
0.02173
0.02172
0.02172
鸡蛋壳中Ca的含量/%
95.97
95.97
96.34
95.95
95.90
95.90
鸡蛋壳中Ca的平均含量/%
96.09
95.92
相对平均偏差/%
0.12
0.12
0.26
0.031
0.021
0.021
加标回收率/%
100.18

钙含量的计算公式：
加标：W=（CCa2+•V总•100-m基准CaCO3）/m鸡蛋壳粉
不加标：W=（CCa2+•V总•100）/m鸡蛋壳粉
加标回收率：η=W加标/W不加标

干法预处理
4.1 EDTA标准溶液的配制
称取4.0g EDTA(乙二胺四乙酸二钠)于200ml温热水中溶解，在500ml塑料试剂瓶中定容，摇匀，放置一周待用。
4.2 CaCO3标准溶液的配制
准确称取CaCO3 0.2000g，置于小烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿，慢慢滴加1：1的盐酸直至CaCO3溶解，加少量水稀释后，定量转移至100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
制备C≈0.02000mol•L-1的基准CaCO3溶液
称取基准CaCO3的质量/g
0.2164
CaCO3溶液的浓度/mol•L-1
0.02164

4.3 EDTA溶液的标定
将CaCO3标准溶液用移液管准确移取25.00ml于250ml锥形瓶中，20mlPH=10氨性缓冲液，加10ml蒸馏水进行稀释，并加入3-4滴K-B指示剂，用0.020 mol/L EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，即为终点。平行测定三次，记录实验数据。
实验数据及其处理如下：

项目名称
次数
1
2
3
移取基准CaCO3溶液V/ml
25
25
25
滴定前EDTA始点/ml
0
0
0
滴定后EDTA终点/ml
24.30
24.28
24.27
消耗EDTA的体积V/ml
24.30
24.28
24.27
EDTA的浓度/mol•L-1
0.02226
0.02228
0.02229
平均CEDTA/mol•L-1

0.02228

相对平均偏差/%
0.090
0
0.045

4.4鸡蛋壳的预处理
将鸡蛋壳洗干净，在水中煮沸5-10分钟，去除内表层的蛋白质膜，再次洗干净，放在烘箱内用105℃烘干，研成粉末，贮存在称量瓶中，放在干燥器中。
4.5鸡蛋壳中钙含量的测定
用减量法准确称取一份0.53-0.57g鸡蛋壳粉于1号坩埚中，即为不加标。另外称取一份0.26-0.28g鸡蛋壳粉于2号坩埚中，并准确称约0.24-0.25g基准碳酸钙加入2号坩埚中，即为加标。将1号、2号坩埚放在马弗炉中灼烧2h至完全灰化。
待冷却后，向坩埚中分别加入1:1盐酸至完全溶解，加入适量水，转移至250ml容量瓶中，定容，并将容量瓶对应为1号、2号。
用25ml移液管移取1号不加标Ca2+溶液25ml于250ml锥形瓶中，加入适量三乙醇胺，再加入10ml 1mol•L-1NaOH溶液以及少许钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变成纯蓝色即为终点。记下EDTA耗用的体积V（ml）,平行滴定三份，计算Ca2+的浓度及Ca的含量。
同理，移取2号加标Ca2+溶液，以上述步骤用EDTA溶液滴定，平行滴定三份，计算Ca2+的浓度及Ca的含量。
数据记录与分析

项目名称
实验次数
加标
不加标
1
2
3
1
2
3
鸡蛋壳粉的质量m/g
0.2660
0.5320
基准CaCO3的质量m/g
0.2494
0

移取Ca2+的体积V/ml
25
25
25
25
25
25
滴定前EDTA的始点/ml
0
0
0
0
0
0
滴定后EDTA的终点/ml
22.81
22.79
22.82
23.17
23.14
23.16
消耗的EDTA的体积V/ml
22.81
22.79
22.82
23.17
23.14
23.16
Ca2+的浓度/mol•L-1
0.02033
0.02031
0.02033
0.02065
0.02062
0.02064
鸡蛋壳中Ca的含量/%
97.31
97.12
97.31
97.04
96.90
96.99
鸡蛋壳中Ca的平均含量/%
97.25
96.98
相对平均偏差/%
0.062
0.13
0.032
0.062
0.082
0.010
加标回收率/%
100.28

钙含量的计算公式：
加标：W=（CCa2+•V总•100-m基准CaCO3）/m鸡蛋壳粉
不加标：W=（CCa2+•V总•100）/m鸡蛋壳粉
加标回收率：η=W加标/W不加标

三． 实验讨论
1.1 结果分析
湿法预处理 干法预处理
W1=95.92% W2=96.98%
s1=0.029% s2=0.071%
n1=3 n2=3
F=s2大/s2小=s22/s21=(0.071)2/(0.029)2=5.99
查表得，f大=2，f小=2，F表=19 即F<F表
说明两组数据的精密度没有显著性差异 ，故求得合并标准偏差为
s= 0.054
t= √(n1•n2)/(n1+n2)•|W1-W2|/s=24.04
查表得，当P=0.99，f=n1+n2-2=4时，t0.01，4=4.60。t>t0.01，4，故两种预处理方法存在显著性差异。
1.2 两种预处理法的对照结果
用EDTA滴定络合法，采用干法与湿法的预处理方法，测定鸡蛋壳中Ca的含量。两种预处理所得测定结果精密度无显著性差异，两种预处理方法存在显著性差异。加标回收率说明实验的操作性可靠。
四． 结语
通过湿法与干法两种预处理方法比较，干法所测数据精密度更好，但湿法加标回收率更接近100%，即操作性更可靠。把握滴定过程，减小实验误差，总体来说，干法就更可取。从实验时间、安全角度来看，湿法较可取。故实验需从实验的准确性、可靠性和安全性等角度考虑。
同时依据实验事实数据可以判定此批鸡蛋非人造鸡蛋，符合饮食健康标准，可放心食用。

参考文献：高等教育出版社 《分析化学》武大第五版

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