EDTA测定食品中钙含量.docx

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EDTA测定食品中钙含量

食品理化检测课程实训指导手册

-课程改革专用

实训项目名称：

食品中钙含量的测定

专业班级：

食品营养检测102班

小组成员姓名：

陈霞萍施丽娟冯艳曾月月

组成员学号：

10151921

2011年11月22日

食品中钙含量的测定（EDTA法）

【任务导入】

熟悉面粉中钙含量测定

面粉中钙含量的测定在现实生产、生活中的作用；根据所给出的产品选择、设计合适的检测方法，并进行正确的检测操作；测定结果的精密度应达到相关标准规定要求。

通过网络搜集、相关参考书的查阅等手段，了解我国面粉产品微量元素含量的基本情况；面粉在加工过程中，钙含量变化的基本规律；对面粉产品进行钙含量的测定有哪些意义；曾经发生过的与该检测项目相关的案例等。

撰写一份报告，请特别关注对最新情况的收集。

【任务描述】

本任务过程设计为以上次实验所得面粉灰分为样品，测定样品中的含钙量。

本实验通过样品的消化将灰化以后的钙转化为溶液中的钙离子状态，将所用的EDTA用钙红试剂进行标定，计算出EDTA的滴定度，再用EDTA来滴定样品，计算出样品的钙离子的含量。

【本任务应掌握知识点及技能】

相关知识点

重点掌握技能

1、重点掌握实验中“检测范围”的概念

2、矿物质元素的相关概念

3、矿物质的重量分析法、氧化还原分析方法、原子吸收分析方法的测定原理

4、络合剂、螯合剂、掩蔽剂的概念及其作用原理

5、络合剂、螯合剂作用中的干扰离子消除方法

6、乙二胺四乙酸（EDTA）、双硫腙、铜试剂的理化性质及特点

7、银盐法测定样品中的砷含量的测定原理及方法

8、滴定度（T0）的概念

1、重点掌握如何根据样品中钙的含量选择EDTA的浓度

2、掌握本实验中钙红指示剂络合状态及其游离状态时的现象判断

3、当EDTA从钙红中竞争络合时现象判断

4、掌握钙标准溶液的配制方法及使用

5、

用）A作用掌握通过钙标准溶液的浓度来书写实验公式的方法

6、钙红指示剂的使用特点

7、柠檬酸钠溶液的作用

【任务相关参考资料的查阅（请按参考文献的标准方法记录）】

必需查阅的相关文献

1、GB：

GB/T12398—2003,食物中钙的测定方法[S]

GB/T14610-2008,粮油检验谷物及制品中钙的测定[S]

GB/T5009.92-2003食品中钙的测定[s]

GB5413.21—2010，婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定[S].

GB/T9695.15-2009，肉与肉制品钙的测定[S]

GB/T9695.13-2009,肉与肉制品钙含量测定[S]

2、食品分析与检验技术：

1、孙菲,李主恩.EDTA法测钙的干扰问题探讨[J].中国卫生检验杂志,1996,6

（1）:

47-48

2、苏金光,郭俊清.两种测钙方法的比较[J].新疆畜牧业,2007,4:

23-24

3、王也如.EDTA滴定钙镁离子时铁（Ⅲ）离子的干扰及其排除[N].上海应用技术学院学报，2003，12：

4、朱宇旌,郑兰宇,张勇,田书音,李冰,高彦,崔岩.饲料中钙含量测定方法的比较[J].畜牧与兽医，2009，9（41）：

51-53.

3、分析化学：

1、张意静.食品分析技术[M].北京：

中国轻工业出版社，2008，113-114

2、陆旋,张星海.基础化学实验指导[M].北京:

化学工业出版社,2007.17，91-92

[阅读科技文献]（见附录）:

[1]苏金光,郭俊清.两种测钙方法的比较[J].新疆畜牧业,2007,4:

23-24

高锰酸钾滴定法是过去经常使用的一种测钙常量方法。

其操作过程比较繁琐，测定速度较慢，需要配制的试剂种类多。

实验工作强度大，是一种低效率的测定方法。

尽管如此，由于其检测的结果是非常准确的，故现在还仍然采用这种方法测定样品中的钙含量。

EDTA络合物快速滴定法是在高锰酸钾滴定法的基础上进行改进的方法。

相对于前一种方法而

言，使用此方法测定钙含量，操作过程简便，分析速度快，配制试剂种类少，并使分析工作的劳动强度太为减轻。

虽在判定其滴定终点时稍有误差，但在总体上对其测试结果影响不大。

此方法现已被广泛采用。

当前开展我国饲料营养价值的评定工作，在一般条件下可使用简便易行的EDTA络合物快速滴定法．在特另j需要的情况下，例如在进行配合饲料，或在研究各地区钙的缺乏病的需要情况下，就得采用常规的高锰酸钾滴定法进行准确的分析。

总之，这两种测钙方法都各有利弊，应据其具体的情况加以使用，以便使它们各尽所能，最大限度的发挥各自的作用。

[2]徐肖邢,王虎.不同品种茶叶中钙的测定与含量研究[J].茶叶科学术,1997,1:

23-25

在0.02mol/LＫＯＨ体系中，钙－叠色素铬合物于－0.78Ｖ（ｖｓ．ＳＣＥ）产生一灵敏的极谱峰，峰电位与钙浓度在O.O1-0.80μｇ／ｍL之间有良好的线性关系，用示波极谱法测定茶叶中钙，兼具灵敏、准确、简便、选择性好的优点。

[3]孙菲,李主恩.EDTA法测钙的干扰问题探讨[J].中国卫生检验杂志,1996,6

（1）:

47-48

ＥＤＴＨ法测钙的干扰问题探讨，在水质分析中，钙常采用乙二胺四乙酸二钠（简称ＥＤＴＡ法，下同）滴定法。

该方法具有操作简便、快速、准确度好等特点，是水质分析中较理想的钙分析方法。

[4]朱云勤,陈玲.EDTA测定钙的指示剂选择[J].贵州大学学报（自然科学版）,1999,16

（1）:

30-34

在一分析中，指示剂的选择是很重要的。

指示剂影响分析结果的精密度和准确度。

用ＥＤＴＡ滴定钾钙肥中的钙，我们选择了ＣＭＰ混合指示剂和Ｋ－Ｂ混合指示剂。

结果表明，使用这两种指示剂都获得好的精密度和准确。

[5]李栋婵,孙柏,邓天龙.EDTA容量法测定钙方法的优化研究[J].广东微量元素科学,2007,14

（1）:

56-59

通过系列的实验对比研究，完善和优化后的EDTA容量法测定钙的分析方法为：

取一定量样品于锥形瓶中（V），加水稀释至30mL左右，边摇边滴加2mol/LNaOH至溶液出现混浊时，滴加4滴0.5%液体指示剂，用EDTA标准溶液适量滴定后，再补加2mol/L的NaOH溶液2mL，继续滴定至酒石红色突变为天青色即为终点，记录EDTA溶液的耗量。

本法主要适用于地表水、地下卤水、油田水中锂钙质量比≤1的水样中Ca2+的准确测定，误差可保证在±0.3%以内。

对于含锂卤水样品，当其锂钙质量比≥1时，卤水中锂离子将严重干扰EDTA容量法测定钙。

[6]伊文涛,闫春燕,李法强,等.微量钙的测定方法研究进展[J].理化检验:

化学分册,2007,43

（1）:

80-84

介绍了1995-2006年期间测定微量和痕量钙的方法，如电感耦合等离子体一原子发射光谱法、原子吸收光谱法以及离子色谱法等的工作原理和特点，并说明了其测定微量钙的应用领域。

并对微量钙的测定技术进行了展望。

[7]梁强.硝酸钙氨合物的低温制备及应用研究[J].2007

本文以无水硝酸钙为原料，采用干冰浴作低温源，在液氨中制备硝酸钙氨合物。

研究了反应体系中液氨加入量与产物氨态氮（N<,NH<,3>>％）含量以及蒸氨时间\体系蒸氨温度和反应时间的关系。

在此基础上本文还研究了不同添加剂和水对合成硝酸钙氨合物中氨态氮（N<,NH<,3>>％）含量的影响。

实验证明，40℃时，完全蒸去多余的液氨后，硝酸钙氨合物的氨态氮（N<,NH<,3>>％）可达24.8％；反应时间主要由蒸去多余液氨的时间来决定，添加剂对硝酸钙氨合物的合成条件没有影响。

升高温度，其分解速率加快。

通过微囊化技术、外包及混合造粒可以明显提高硝酸钙氨合物的稳定性。

通过酸碱滴定法、重铬酸钾返滴定法及EDTA法分别测定了硝酸钙氨合物中氨态氮、硝态氮中氮的百分含量以及钙的百分含量。

研究表明其它两种离子的存在对测定结果影响不大。

为硝酸钙氨合物的大规模工业生产提供了快速、准确的分析方法。

另外发现硝酸钙氨合物是一种氨在内界的络合物。

在硝酸钙氨合物制备研究基础上，论文还对硝酸钙氨合物的应用进行了研究。

以硝酸磷肥生产中副产品硝酸钙为原料，将其制成硝酸钙氨合物Ca（NO<,3>）<,2>·nNH<,3>用作高浓度氮肥使用。

针对性地对硝酸钙氨合物的稳定性进行了改善，通过微囊化技术，添加价格便宜、植物易吸收、在液氨中有一定溶解并具有一定肥效的添加剂，如可溶性淀粉+0.2％硼砂、糊精、硫磺和聚丙烯酰胺等增加硝酸钙氨合物的稳定性；另外研究了外包钙镁磷肥和混合造粒对硝酸钙氨合物稳定性的影响.提供了制取高浓度氮肥的新工艺，而且为硝酸磷肥生产中副产品硝酸钙的应用开辟了新的途径.

[8]曹海兰.保健食品中钙测定方法的改进[J].中国卫生检验志,2004,14

（1）:

?

-?

高钙保健食品多以骨及骨髓为原料，此原料中含有多种金属离子（如：

M，+、Fe3+．zn2+、Mn2+、cf+等），采用EDIA法定量时，金属离f会f扰此反应，使滴定终点延迟颜色不易观察。

原方法操作步骤中未注明加入。

掩蔽型氟化钾的条件，若在酸性溶液中直接滴加氰化钾溶液，氰化钾以氰氢酸（CN）的形式挥发，故应将溶液pH值调至12—13后，加入氰化钾溶液放置片刻，可使干扰金属离r完全被氰化钾络合。

原方法以柠檬酸铵来消除镁在反应中的干扰，由于柠檬酸铵不仅掩蔽镁离子，亦掩蔽钙离子，对钙的测定有影响，若将溶液pH值凋至12—13．镁可形成沉淀，而钙和指示剂紫脲酸铵形成络

合物．以此法消除镁离子在钙测定中的干扰。

另外，对FP+和Md’的丁扰可滴加盐酸羟胺来消除。

[9]邬伟英.用EDTA法测定轻质碳酸钙主含量[J].中国期刊,2003,1:

29

EDTA法在操作时应注意一个问题，即在测定钙时，Mg（OH）2沉淀会对Ca2+和指示剂产生一定的吸附作用，使CaCO3的结果偏低，MgCO3的结果相对偏高，这时就需要增加测试液的体积，最好控制在250ml左右，以相对降低镁离子的浓度，减轻吸附作用，有利于滴定终点的观察。

从实际应用的效果来看，镁含量高的CaCO3,）在使用中易出现粘辊现象，镁含量低的CaCO3,）的使用效果相对较好，所以测定CaCO3,）的纯度很有必要。

可见，用EDTA法测定CaCO3,）的纯度准确度高，科学性强，对生产具有重要的指导意义。

[10]聂芙蓉,刘庆华,杜垒,李霞飞.不同指示剂对EDTA法测定饲料中钙含量准确性影响的研究[J].饲料工业,2006,27[6]:

54--55

[11]查林.两种钙测定法的精密度的比较[J].黔西南民族师专学报,2001,（03）:

?

-?

[12]顾树芳,陈海珍,王莉.加钙食品中钙含量的测定[J].江苏预防医学,2001,（04）:

?

-?

[13]程艳,高静,徐红纳,田语林.螯合物EDTA简介[J].化学教育,2009,[5]:

4-6

[14]张海,熊跃刚,刘旭红,李南军.铜试剂分离——EDTA容量法测高钛铁合金中的铝[J].金属材料与冶金工程,2007,1（35）:

50-52

[15]刘宇.钙与镁含量测定的几个要点及指示剂的改进[J].科技情报开发与经济,2007,（13）:

?

-?

[16]邓超,王喜军,于泉.EDTA二钠滴定法测定钙离子含量滴定终点的确定[J].森林工程,2000,（02）:

?

-?

[17]王也如.EDTA滴定钙镁离子时铁（Ⅲ）离子的干扰及其排除[A].上海应用技术学院学报,2003,3（4）:

?

-?

[18]韩东海,丁小燕.植物粉末中钙测定的不确定度评定[J].职业与健康,2008,24

（2）:

121-123

[19]端木通知,孙鲜明,成玉梅.消化液对钙含量测定的影响[J].河南农业科学,1996,3:

28-29

[公开发表的检测标准]（见附录）:

GB/T5009.92-2003食品中钙的测定[s]

1主题内容与适用范围

2本标准规定了用原子吸收分光光度法和滴定法测定食物中钙。

　本标准适用于各种食物中钙的测定。

同实验室平行测定或连续两次测定结果的重复性小于10%。

　本方法的检测范围：

5～50μg。

GB7477-87,水质钙和镁总量的测定EDTA滴定法[S]

本标准规定用EDTA滴定法测定地下水和地面水中钙和镁的总量。

本方法不适用于含盐肇高的

水，诸如海水。

本方法测定的最低浓度为0.05mmo1/L。

具体介绍了实验原理、相关试剂的配置方法、采样和样品的保存方法以及实验的具体步骤等。

本方法的重复性为10.04mmol/L，约相当于12滴EDTA二钠溶液。

GB/T12398—1990,食物中钙的测定方法[S]

本标准规定了用原子吸收分光光度法和滴定法测定食物中钙。

本标准适用于各种食物中钙的测定。

介绍了原子吸收分光光度法的原理：

样品经湿消化后，导入原子吸收分光光度计中，经火焰原子化后，吸收422.7nm的共振线，其吸收量与含量成正比，与标准系列比较定量。

介绍了滴定法（EDTA法）的原理：

钙与氨羧络合剂能定量地形成金属络合物，其稳定性较钙与指示剂所形成的络合物为强。

在适当的pH值范围内，以氨羧络合剂EDTA滴定，在达到当量点时，EDTA就自指示剂络合物中夺取钙离子，使溶液呈现游离指示剂的颜色（终点）。

根据EDTA络合剂用量，可计算钙的含量。

以及两个实验的具体操作步骤

同实验室平行测定或连续两次测定结果的重现性钙小于10%。

原子吸收分光光度法最低检测限：

钙0.1μg；

而滴定法（EDTA法）的检测范围：

5～50μg。

GB/T15454-95,工业循环冷却水中钠、铵、镁和钙离子的测定[S]

规定了适用范围。

具体介绍了工业循环冷却水中钠、铵、镁和钙离子的测定方法，以及操作中的注意事项。

平行测定结果的绝对差不大于0.4mg/L。

[相关网站阅读内容]:

络合反应应用于滴定分析法中,其反应能否达到上完全是能否进行定量测定的关键。

但在络合滴定反应中所涉及的化学反应是经较复杂的,除了被测金属离子（M）与络合剂（Y）之间的主反应外,溶液的酸度、缓冲剂、其它辅助络合剂及共存离子等,都可能与M或Y发生反应,这必然使M与Y的主反应受到影响,人而使络合反应的完全程度发生变化。

除主反应以外其它的反应我们统称它为副反应…..

络合滴定法：

又称配位滴定法,以生成配位化合物为基础的滴定分析方法

滴定条件：

定量、完全、迅速、且有指示终点的方法

络合剂种类：

无机络合剂：

形成分级络合物,简单、不稳定；有机络合剂：

形成低络合比的螯合物,复杂而稳定....

滴定度　滴定度：

分析化学专属名词

概念：

指每毫升标准溶液相当于的待测组分的质量。

　　表示符号：

T（标准溶液/待测组分）或T（待测组分/标准溶液）————括号内的文字实际为下标（编者Yuqi_Tan注）

　　这两种表示方式在不同的教材上都出现过,都算正确。

　　单位：

g/ml、mg/ml

　　例：

用T（EDTA/CaO）=0.5mg/ml的EDTA标准溶液滴定含钙离子的待测溶液,消耗了5ml。

则待测溶液中共有CaO2.5mg。

标定EDTA溶液标准GB1576-2001提到:

氯化铵缓冲溶液的配制:

称取20克氯化铵溶于500ml除盐水中,加入150ml浓氨水以及5.0克乙二胺四乙酸镁二钠盐,用除盐水稀释至1000ml,混匀,取50ml,不加缓冲液测定其硬度,根据测定结果,往其余950ml缓冲溶液中,加所需EDTA标准溶液,以抵消其硬度.

注:

测定前对所用的乙二胺四乙酸镁二钠盐必须进行鉴定,以免对分析结果产生误差,鉴定方法:

取一定量的乙二胺四乙酸镁二钠盐溶于高纯水中,按硬度测定法测定其镁离子或EDTA是否有过剩量,根据分析结果精确地加入EDTA或镁离子的,使溶液中EDTA和镁离子均无过剩量,如无乙二胺四乙酸镁二钠盐或其质量不符合要求,可用4.716克EDTA二钠盐和3.120克MgSO4.7H2O来代替5.0克乙二胺四乙酸镁二钠盐,配制好的缓冲溶液,按上述手续进行鉴定,并使EDTA和镁离子均无过剩量.

同上GB/T12398—1990,食物中钙的测定方法[S]

一.EDTA的离解平衡

在水溶液中，2个羧基H+转移到氨基N上，形成双极离子

当pH<1时，主要以H6Y2+形式存在；

当pH>11时，主要以Y4-形式存在——配位离子

二.M-EDTA的特点

1.EDTA具有广泛的配位性能，几乎能与所有的金属离子形成稳定的螯合物

有利之处：

提供了广泛测定元素的可能性（优于酸碱、沉淀法）

不利之处：

多种组分之间易干扰——选择性

2.EDTA与形成的M-EDTA配位比绝大多数为1:

1

3.螯合物大多数带电荷，故能溶于水，反应迅速

三.EDTA配合物的配位平衡及其影响因素

（一）EDTA配合物的稳定常数

（二）影响配位平衡的主要因素

配位滴定中所涉及的化学平衡比较复杂，由于某些干扰离子或分子的存在（如溶液中的H+、OH-，其它共存离子、缓冲剂、掩蔽剂等），常伴随有一系列副反应发生：

在大多数情况下，影响配位平衡的主要因素为“酸效应”和“配位效应”。

（三）配合物的条件稳定常数

在滴定过程中，当溶液中无副反应发生时；当反应达平衡时，用绝对稳定常数KMY衡量此配位反应进行的程度：

一般情况下：

K’MY

K’MY说明了配合物在一定条件下的实际稳定程度；也说明了在发生副反应情况下配位反应实际进行程度。

它是判断配合物MY稳定性的最重要的数据之一窗体底端

介绍了络合剂与螯合剂怎样区别。

络合指的是过渡金属离子（Cu2+,Fe2+,Co2+,Ni2+等）也就是配位中心离子与有孤对电子的非金属元素（比如说NOClSP）也就是配位原子发生作用，这种作用是指配位原子的孤对电子进入金属离子的空轨道，从而形成配位键，以前曾称做络合键。

螯合指一个有机分子中有多个配位原子跟中心离子进行配位，这样就形成了一个环状的配位化合物；所以，螯合剂一定是络合剂，但络合剂不一定是螯合剂，因为不一定在配位后能够形成环状结构。

主动查阅文献

[阅读相关书籍]:

[1]杨惠芬.食品卫生理化检验标准手册[M].北京:

中国标准出版社,1997:

25.

[2]成都科技大学,浙江大学.分析化学实验[M].2版.北京:

高等教育出版社,1994:

110.

[3]古凤才，肖衍繁，张明杰，刘炳泗.基础化学实验教程[M].2版.北京:

科学出版社,2005:

292-294.

[4]杨慧芬.食品卫生理化检验标准手册[M]．北京：

中国标准出版社出版白德美，1997：

183—184

[5]张宏陶.生活饮用水标准检验方法注解[M]重庆：

重庆大学出版．陆台。

1993：

60—61

[阅读科技文献]（见附录）:

[1]王喜明,刘玉欣,常凤启,等.滴定法测定保健食品中的钙[J].中国卫生检验杂志,2006,16（6）:

754-755.

[2]王红霞,张稳婵.食品中钙含量测定的方法比较[J].运城学院学报,2009,27（5）:

26-28.

[公开发表的检测标准]（见附录）:

[1]中国国家标准化管理委员会.食品中钙的测定[S].北京:

中国标准出版社,2003:

35

[相关网站阅读内容]:

钙含量的测定有三种常用的方法,即火焰原子吸收法、EDTA络合容量法和高锰酸钾法[1-3]。

本文对

食品中的钙使用重量滴定法进行测定,并得到了较好的结果,比容量络合法的操作更加快捷方便,

为测定钙含量的一种可行方法,在测定钙含量的方法改进上具有重要意义

测定食品中钙的前处理方法和测定方法有很多，主要有：

干法灰化处理、湿法消化处理、非混酸消化处理、低温密封消解处理、微波消化处理等5种前处理方法，配位滴定法、高锰酸钾法、分光光度法、原子吸收分光光度法、离子选择电极法、电感耦合等离子光谱发射法等6种测定方法，中小型食品厂可采用配位滴定法、高锰酸钾法、分光光度法、离子选择电极法，大型食品厂可采用原子吸收分光光度法、电感耦合等离子光谱发射法对食品中的钙含量进行测定。

【器材及试剂领取与配制】

主要使用仪器名称

型号

备注

微量滴定管

通风橱

试管

分析天平

玻璃棒

漏斗

漏斗架

滤纸

容量瓶

移液管

聚乙烯瓶

量筒

1或2mL

8个

1台/组

25、50mL和100ml

1mL、2mL和5mL、

1ml、2ml

易坏，实验室不提供，实际用1mL和2mL移液管代替

精确到0.0001

装EDTA溶液

试剂名称

去离子水

1.25mol/L氢氧化钾溶液

0.05mol/L柠檬酸钠溶液

浓度/配制方法

优级纯试剂。

精确称取71.13g氢氧化钾，用去离子水稀释至1000mL。

（称取3.0565g氢氧化钾，加水至50mL）

称取14.7g柠檬酸钠（Na3C6H5O7·2H2O），用去离子水稀释至1000mL。

（称取0.3675g，定容至25mL）

EDTA溶液

钙标准溶液

钙红指示剂

精确称取4.50gEDTA（乙二胺四乙酸二钠），用去离子水稀释至1000mL，贮存于聚乙烯瓶中，4℃保存。

使用时稀释10倍即可。

（称取0.45g定容至100mL，再取5mL,定容至25mL）

精确称取0.1248g碳酸钙（纯度大于99.99%，105～110℃烘干2h），加20mL去离子水及3mL0.5mol/L盐酸溶解，移入500mL容量瓶中，加去离子水稀释至刻度，贮存于聚乙烯瓶中，4℃保存。

此溶液每毫升相当于100μg钙。

称取0.1g钙红指示剂（C21O7N2SH14），用去离子水稀释至100mL，溶解后即可使用。

贮存于冰箱中可保持一个半月以上。

使用的样品为灰分，不用灰化

8组配一份即可

直接加粉末

【实验操作步骤】

任务分块

操作步骤

实际参与操作部分（√）

EDTA的标定

空白的滴定

样品预处理

样品的滴定

吸取0.5mL钙标准溶