鸡蛋壳中钙和镁含量的测定

鸡蛋壳中钙和镁含量的测定

1. 前言

鸡蛋壳中含有大量钙，主要以碳酸钙形式存在，其余还有少量镁、钾和微量铁、铝等元素。鸡蛋壳中钙镁含量的测定方法有配位滴定法、酸碱滴定法、高锰酸钾滴定法和原子吸收法等，其中高锰酸钾滴定法步骤繁琐，原子吸收法测定条件较高，不易于学生掌握和操作，一般采用配位滴定法或酸碱滴定法，本实验采用相对平均偏差较小、精密度较高的配位滴定法进行测定。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。本实验采用的预处理方法是直接酸溶法来测定蛋壳中钙、镁含量。同时，为了保证分析结果的准确性，指示剂的添加量也是极为关键的一环，本实验在添加指示剂的过程中，设置了指示剂添加的适量与过量这一对照组，以研究指示剂添加过量对鸡蛋壳中钙和镁含量测定的值的影响。

2. 摘要

处理鸡蛋壳样品时，采用了适合实验教学的简便方法直接酸溶法，并用相对平均偏差较小、精密度较高的EDTA 配位滴定法测定鸡蛋壳样品中的钙、镁含量。设置对照组，以研究过量指示剂对鸡蛋壳样品中钙和镁含量测定的影响。

3. 关键词

鸡蛋壳；钙；镁；配位滴定法；指示剂

4． 实验目的

1．进一步巩固掌握配位滴定分析的方法与原理。

2．进一步了解金属指示剂的变色原理和控制酸度的重要性。

3．学习使用配位掩蔽排除干扰离子影响的方法。

4．训练对实物试样中某组分含量测定的一般步骤。

5． 实验原理

鸡蛋壳的主要成分为CaCO3,其次为MgCO3、蛋白质、色素以及少量的Fe、Al等元素。由于试样中含酸不溶物较少，故可用直接酸溶法，即用盐酸将其溶解制成试液。由配位滴定的原理和EDTA与Ca2+、Mg2+的配位滴定的条件稳定常数可知，取一份试样，在pH＝10时，用铬黑T作指示剂，EDTA标准溶液可直接测定溶液中钙和镁的总量（为使终点变化更敏锐，可用K-B指示剂，此时用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝绿色，即为终点），另取一份等量试样，加入NaOH溶液，调节溶液的酸度至pH=12～13，此时Mg2+生成氢氧化物沉淀

而不再与EDTA标准液反应，再以钙试剂作指示剂，用EDTA标准溶液滴定，可单独测定钙的含量。由钙和镁的总量减去钙量即得镁量。

当pH=12时 Mg2++2OH-=Mg(OH)2

Ca2++Y4-=CaY2-

而PH=10时 Ca2++HY3-=CaY2-+H+

Mg2++HY3-=MgY2-+H+

滴定时，鸡蛋壳中的Fe3+，Al3+等干扰离子可用三乙醇胺或酒石酸钾钠予以掩蔽。

6． 实验设备

电热恒温干燥箱，分析天平，台秤，锥形瓶（250mL，3个），酸式滴定管（50 mL），移液管（20mL，25 mL），容量瓶（100mL，250 mL），量筒，硬质玻璃瓶，烧杯（100mL，250mL），表面皿，酒精灯。

7． 实验材料及试剂：

7.1试剂的配制

7.1.1 0.01 mol·L-1EDTA标准溶液的配制 台秤上称取1.9g Na2H2Y·2H2O溶于200mL温水中（必要时过滤），冷却后稀释至约500mL，充分摇匀，贮存于聚乙烯塑料瓶或硬质玻璃瓶中。

7.1.2 EDTA标准溶液浓度的标定 分析天平上准确称取CaCO30.10～0.12g（称取至0.1mg）置于100mL烧杯中，加入适量纯水（约15mL），盖上表面皿，从烧杯嘴缓慢地滴加6mol·L-1的HCl溶液至CaCO3完全溶解后再多加几滴，小火微沸2min,冷却后，将溶液定量转移到100 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇均匀。用20mL 移液管移取钙标准溶液20.00 mL 于锥形瓶中，加入2.5 mL 10 % NaOH 溶液和绿豆大小的钙指示剂，摇均匀后，用EDTA 溶液滴定到溶液由红色变为纯蓝色，即为终点，记录消耗EDTA 溶液的体积，平行滴定三次，根据CaCO3的质量和消耗EDTA 溶液的体积，计算EDTA 标准溶液的准确浓度。要求相对相差不超过0.5%，消耗体积的极差小于0.05 mL。

7.1.3 实验药品 基准试剂CaCO3；pH= 10 的NH4Cl—NH3·H2O 缓冲溶液；6mol·L-1HCl溶液；1∶2 三乙醇胺水溶液；10%NaOH溶液；钙指示剂；铬黑T 指示剂。

7.2 材料的处理

将蛋壳洗净，除尽蛋壳内表层的蛋白薄膜，然后把蛋壳放在105℃的干燥箱中烤干，研成粉末，备用。

8． 实验操作步骤

准确称取蛋壳粉0.24～0.26g（精确到0.1mg），加少量水润湿，盖上表面皿，从烧杯嘴处用滴管滴加6 mol·L-1HCl 约5mL，加热溶解至完全，继续蒸发除去大量的酸，转移到250mL

容量瓶中，加水，定容，摇匀待测。

（1）钙镁总含量的测定 准确移取上述待测溶液25.00mL 于250mL 锥形瓶中，加入5mL1:2三乙醇胺水溶液，再加入10mL NH3-NH4Cl 缓冲液（pH=10），加入铬黑T指示剂少量（约0.02g），摇匀，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点，记录所消耗的EDTA 的体积V 1(EDTA)。平行滴定三次，求平均值V总1。另取一份上述待测溶液25.00mL

于250mL 锥形瓶中，除铬黑T指示剂为第一组的五倍（约0.1g），其他试剂按第一组的方法添加。

(2)钙含量的测定 准确移取上述待测溶液25.00mL 于250mL 锥形瓶中，加入5mL1:2三乙醇胺水溶液，加入10% NaOH 溶液10mL，加入钙指示剂少许（约0.1g），摇匀，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色为终点，记录所消耗的EDTA 标液体积V2(EDTA)。平行滴定三次，求平均值V钙，计算鸡蛋壳中钙的百分含量。另取一份上述待测溶液25.00mL 于250mL 锥形瓶中，除钙指示剂为第一组的五倍（约0.5g），其他试剂按第一组的方法添加。

9． 结果及计算

（1）EDTA的浓度计算及数据记录

Ca2+标准溶液的配制

A B 333(CaCO)-1EDTA(EDTA)(CaCO)(CaCO)1(EDTA)20.00100.0molL1000200.0(molL)100.09mcVMmV

CaCO3的质量（g）

Ca2+溶液的体积（mL）

Ca2+标准溶液的浓度（mol·L-1）

用Ca2+标准溶液标定EDTA溶液

平行滴定编号 A B

C

移取Ca2+标准溶液的体积V（mL）

Ca2+标准溶液的浓度（mol·L-1）

所加指示剂及滴定终点颜色变化

滴定管中EDTA溶液的初读数（mL）

滴定管中EDTA溶液的终读数（mL）

滴定消耗EDTA溶液的体积V(EDTA)（mL）

EDTA溶液的浓度c(EDTA)（mol·L-1）

c(EDTA)平均值（mol·L-1）

（2）鸡蛋壳中钙的百分含量计算

()%100251000250EDTACaCaCVMCam蛋壳

（3）鸡蛋壳中Mg的百分含量计算

MgEDTA()-MgCaVmLVV总消耗的标液体积数

251000250(%100EDTACaMgCVVMMgm总蛋壳）

鸡蛋壳中钙含量的测定

分组 第一组 第二组

平行滴定编号 A1 B1 C1 A2 B2 C2

滴定管中EDTA溶液的初读数（mL）

滴定管中EDTA溶液的终读数（mL）

滴定消耗EDTA溶液的体积V(Ca)（mL）

V(Ca)平均值（mol·L-1）

鸡蛋壳中钙镁总含量的测定

分组 第一组 第二组

平行滴定编号 A1 B1 C1 A2 B2 C2

滴定管中EDTA溶液的初读数（mL）

滴定管中EDTA溶液的终读数（mL）

滴定消耗EDTA溶液的体积V(总)（mL）

V(总)平均值（mol·L-1）

10． 注意事项

（1）K-B指示剂的配制：将1g酸性铬蓝K、2g萘酚绿B和40gKCl惰性物质研细混匀，装入小广口瓶中，置于干燥器中备用。

（2）使用三乙醇胺掩蔽Fe3+、Al3+时，须在pH＜4下加入，摇动后再调节pH至滴定酸度。

11． 参考文献

[1]孙彩云,刘端,安志达.鸡蛋壳中钙镁含量的测定[J].唐山师范学院学报2009(3):31-2

[2]王仁国.《无机及分析化学》.(中国农业出版社)

[3]宋天佑，程鹏，王杏乔.《无机化学》.（高等教育出版社）

12． 费用预算

试剂 用量 金额（元）

鲜鸡蛋 1个 0.5

乙二胺四乙酸 2g 0.5

6mol·L-1HCl 20mL 0.5

分析纯CaCO3 0.2g 2

10%NaOH 约40mL 0.05

pH= 10 的NH4Cl—NH3·H2O 缓冲溶液 30mL 0.05

1∶2 三乙醇胺水溶液 15mL 0.1

钙指示剂 0.6g 0.6

铬黑T 指示剂 0.1g 0.02

其他 2

合计 6.32