设计实验-鸡蛋壳中钙含量的测定

鸡蛋壳中钙含量的测定

学院/专业/班级：化学与环境学院小组成员：卢旭鹏，苏华虹，邓习昌一、不同预处理方法与不同实验方法配合对鸡蛋壳中钙含量测定的影响：

1 、前言

人们已发现鸡蛋壳中含有大量的钙、镁、铁、钾等元素, 主要以碳酸钙形式存在，其余还有少量镁、钾和微量铁，蛋壳在生活中来源广泛易得，其中钙( CaCO3) 含量高达93%和95%。测定蛋壳中钙镁的含量方法包括: 配位滴定法、酸碱滴定法、高锰酸钾滴定法、原子吸收法等。虽然原子吸收光谱法测定精度高，准确性好，用时短，但操作性强，技术要求高，故不在考虑范围。而在进行定量分析时，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。

2、样品处理

干式灰化法：取鸡蛋壳粉0.3g左右，放在马弗炉内以硝酸钾为助剂，在500℃分解，余烬研磨后用少量浓盐酸浸取后制成试剂，转移到250ml容入瓶备用，（由于实验室没找到马弗炉，实验时将鸡蛋壳粉与硝酸钾混合放在蒸发皿中密闭加热代替）。

湿式消化法：取蛋壳粉0.3g左右放入体积比为3:1:1的硝酸、高氯酸和硫酸的混酸中，加热，当冒出白烟后，回流直至溶液透明为止，将溶液转移到250ml 容入瓶中备用。

直接酸溶法：取鸡蛋壳粉0.3g左右，加入10mL6mol/L的HCl，微火加热将其

溶解，冷却后将小烧杯中的溶液转移到250ml 容入瓶中，定容摇匀备用。

由文献可知三种预处理方法的测定结果无明显差异，但湿式消化比较繁琐，干式灰化耗时较长，而直接酸溶法简单易行，耗时短。 3、 实验方法

3.1 EDTA 滴定法 2.3.1.1 EDTA 标定

配制0.0151-•L mol EDTA 标准溶液：称取2.7923g 左右乙二胺四乙酸二钠溶解于适量温水中，稀释至500mL 转移至500mL 细口瓶中。

以CaCO 3为基准物质标定EDTA ：○

1标准钙溶液的配制：称取0.25～0.3g CaCO 3于小烧杯中，加水润湿，再慢慢滴入1+1HCl 至完全溶解，加热近沸，冷却

后转移入250mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。○

2标定：用移液管移取25mL 标准钙溶液,置于锥形瓶中加入约25mL 水、2mL 镁溶液、5mL1001-•L g NaOH 溶液及约10mg 钙指示剂，摇匀后，有EDTA 滴定至由红色变为蓝色，即为终点。 2.3.1.2 EDTA 滴定测定鸡蛋壳中钙含量

准确移取预处理后的试液各25mL 于3个锥形瓶中，加入5ml 三乙醇胺，加入40g/L 的NaOH 溶液至溶液的PH ﹥12，再多加5ml 至溶液成强碱性，加入少许蔗糖（由于Mg(OH)2沉淀要吸附钙指示剂，加入蔗糖可避免），再加入2~3滴钙指示剂，用EDTA 标准溶液滴定，滴定至溶液由酒红色变为蓝色。平行滴定3次。

/1000100%/10

EDTA EDTA Ca

Ca C V M W m ⨯⨯=

⨯蛋壳

3.2 酸碱滴定法

2.3.2.1 0.015mol/L NaOH 溶液的配制

称取0.15gNaOH 固体于小烧杯中，加蒸馏水溶解，冷却后移入250mL 容量瓶中，摇匀。

2.3.2.2 NaOH 溶液的标定

称取0.1～0.15g 邻苯二甲酸氢钾,放入锥形瓶中，加入30mL 水溶解，滴加两滴酚酞指示剂，用刚配制的NaOH 滴定至浅红色为终点，平行滴定3次。

C NaOH =

2042

.04

48⨯NaOH O H KHC V m 。

2.3.2.3 Ca 含量的测定

预实验：取三种预处理后的试液各25mL 中加入甲基橙2滴，缓慢逐滴加入40%NaOH 溶液直至溶液呈橙色（浅黄），记下不同预处理方法消耗的NaOH 溶液量

准确移取预处理的试液各25mL 于3个锥形瓶中，先加入预实验得出的对应40%NaOH 溶液量，再各加酚酞指示剂1~2滴，以NaOH 标准溶液回滴至浅红色，平行滴定3次。 /1000100%/10

NaOH NaOH Ca

Ca C V M W m ⨯⨯=⨯蛋壳

3.3 高锰酸钾法

3.3.1 0.02mol·L -1KMnO 4溶液的配制

称取稍多于计算量的KMnO 4约1.6g ，溶于适量的水中，加热煮沸20~30分钟（随时加水补充因蒸发而损失的水）。冷却后在暗处放置7~10天（如果溶液经煮沸并在水浴中保温1h ，放置2~3天也可），然后用玻璃砂芯漏斗（或玻璃纤维）过滤除去MnO2等杂质。滤液贮存于棕色玻璃瓶中，待测定。 3.3.2 KMnO 4溶液浓度的标定

精确称取烘干后的分析纯草酸钠晶体0.15～0.2g 于250mL 锥形瓶中，加10mL 蒸馏水使之溶解，再加30mL 1mol·L -1的H 2SO 4溶解，加热至75℃左右，立即用待标定的KMnO4溶液标定。开始滴定时反应速度慢，每加入一滴KMnO 4溶液，都摇动锥形瓶，使KMnO 4溶液颜色退去后，再继续滴定。待溶液中产生Mn 2+后，滴定速度可加快，临近终点时减慢速度，同时充分摇匀，至溶液突变为浅红色并持续半分钟不退色即为滴定终点，平行滴定三次，计算KMnO4溶液的浓度。224422442()

()5()()/1000n n m Na C O c KM O M Na C O V KM O ⨯=

⨯⨯

3.3.3 蛋壳中Ca 含量的测定

准确移取预处理的试液各25mL 于3个锥形瓶中，然后加入2.5%(NH 4)2C 2O 4

溶液50mL ，若出现沉淀，再滴加浓盐酸使之溶解，然后加热至70~80℃，加入2~3滴甲基橙，溶液呈红色，逐滴加入10%氨水，不断搅拌，直至变黄并有氨味溢出为止。将溶液放置陈化，沉淀经过滤洗涤，直至无Cl -。然后将带有沉淀的滤纸洗入烧杯中，再用洗瓶吹洗1~2次，然后稀释溶液至体积约为100mL ，加热至70~80℃，用高锰酸钾标准溶液滴定至溶液呈浅红色，再把滤纸推入溶液中，再滴加高锰酸钾至浅红色在30s 内不退色为终点。平行滴定三次。

445

/10002100%/10

n n KM O KM O Ca

Ca

c V M m ω⨯⨯⨯=⨯蛋壳

由文献实验数据知，EDTA 滴定和高锰酸钾滴定测定结果较接近，酸碱滴定法测定结果稍低，文献报道酸碱滴定法的测定值也较低，这可能和酸碱滴定法本身的准确度有关，并且预处理试液中会残留酸液，实验时通过预实验排除其干扰，但这过程中也会产生误差。

4 、结论

由文献实验数据分析，比较各预处理方法与实验方法配合的回收率，可知直

接酸溶法与EDTA 滴定法配合的回收率最理想，为98.96%，且直接酸溶法简单易操作，耗时短，实验结果与文献报道数据十分接近，因此实验的最佳配合方案为直接酸溶法预处理与EDTA 滴定法结合。

二、选定实验方案的原理EDTA 标定原理：

1、以CaCO 3为基准物质标定EDTA ：○1标准钙溶液的配制：称取0.25～0.3g CaCO 3于小烧杯中，加水润湿，再慢慢滴入1+1HCl 至完全溶解，加热近沸，冷却后转移入250mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。○2标定：用移液管移取25mL 标准钙溶液,置于锥形瓶中加入约25mL 水、2mL 镁溶液、5mL1001

-•L g NaOH 溶液及约10mg 钙指示剂，摇匀后，有EDTA 滴定至由红色变为蓝色，即为终点。

2、EDTA 滴定原理：在pH>12.5时，Mg2+生成Mg(OH)2 沉淀，在用沉淀掩蔽镁离子后，用EDTA 单独滴定钙离子。钙指示剂与钙离子显红色，灵敏度高，在pH=12~13滴定钙离子，终点呈指示剂自身的蓝色。终点时反应为： CaIn — +H 2Y 2— =CaY 2— + HIn 2— + H +

三、所需试剂的计划用量及配制方法

EDTA 标准溶液的配制：

1. 配制0.010mol/LEDTA 溶液：称取

2.000g 左右乙二胺四乙酸二钠溶解于适量温水中，稀释至500mL 转移至500mL 细口瓶中。

2. 配制标准钙溶液：称取0.25～0.3g CaCO 3于小烧杯中，加水润湿，再慢慢滴入1+1HCl 至完全溶解，加热近沸，冷却后转移入250mL 容量瓶中，稀释至刻度，