牛奶的酸度和钙含量的测定宋婷婷33100238Word格式文档下载.docx
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一般人群均可食用。
1．脱脂奶适合老年人、血压偏高的人群；
高钙奶适合中等及严重缺钙的人、少儿、老年人、易怒、失眠者以及工作压力大的女性。
2．牛奶帮助有效睡眠，适合高压力人群。
高考生、加班人群，可睡前一杯。
（3）、食疗作用
牛奶味甘，性平、微寒，入心、肺、胃经。
具有补虚损，益肺胃，生津润肠之功效。
用于久病体虚、气血不足、营养不良、噎膈反胃、胃及十二指肠溃疡、消渴、便秘。
（4）、营养分析
每100克牛奶所含营养素如下：
热量（54.00千卡）·
蛋白质（3.00克）·
脂肪（3.20克）·
碳水化合物（3.40克）·
维生素A（24.00微克）·
硫胺素（0.03毫克）·
核黄素（0.14毫克）·
尼克酸（0.10毫克）·
维生素C（1.00毫克）·
维生素E（0.21毫克）·
钙（104.00毫克）·
磷（73.00毫克）·
钠（37.20毫克）·
镁（11.00毫克）·
铁（0.30毫克）·
锌（0.42毫克）·
硒（1.94微克）·
铜（0.02毫克）·
锰（0.03毫克）·
钾（109.00毫克）·
胆固醇（15.00毫克）。
2、钙的简介
钙是一种金属元素，符号Ca，银白色晶体。
动物的骨骼、蛤壳、蛋壳都含有碳酸钙。
可用于合金的脱氧剂、油类的脱水剂、冶金的还原剂、铁和铁合金的脱硫与脱碳剂以及电子管中的吸气剂等。
它的化合物在工业上、建筑工程上和医药上用途很大。
（1）、元素描述
银白色的轻金属，质软。
密度1.54克/立方厘米。
熔点839±
2℃。
沸点为1484℃。
化合价+2。
电离能6.113电子伏特。
化学性质活泼，能与水、酸反应，有氢气产生。
在空气在其表面会形成一层氧化物和氮化物薄膜，以防止继续受到腐蚀。
加热时，几乎能还原所有的金属氧化物。
（2）、食物来源
牛奶、酸奶、奶酪、泥鳅、河蚌、螺、虾米、小虾皮、海带、酥炸鱼、牡蛎、花生、芝麻酱、豆腐、松籽、甘蓝菜、花椰菜、白菜、油菜等。
（3）、钙的生理作用
钙是人体内含量最多的一种无机盐。
正常人体内钙的含量为1200～1400克，约占人体重量的1.5%～2.0%，其中99%存在于骨骼和牙齿之中。
另外，1%的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中，与骨钙保持着动态平衡。
机体内的钙，一方面构成骨骼和牙齿，另一方面则可参与各种生理功能和代谢过程，影响各个器官组织的活动。
钙与镁、钾、钠等离子保持一定比例，使神经、肌肉保持正常的反应；
钙可以调节心脏搏动，保持心脏连续交替地收缩和舒张；
钙能维持肌肉的收缩和神经冲动的传递；
钙能刺激血小板，促使伤口上的血液凝结；
在机体中，有许多种酶需要钙的激活，才能显示其活性。
钙能促进体内基些酶的活动，调节酶的活性作用；
参与神经、肌肉的活动和神经递质的释放；
调节激素的分泌。
血液的凝固、细胞粘附、肌肉的收缩活动也都需要钙。
（4）、人体所需钙量
钙的推荐每日供给量标准如下：
从初生到10岁儿童600毫克，10～13岁800毫克，13～16岁1200毫克，16～l9岁1000毫克，成年男女800毫克，孕妇1500毫克，乳母2000毫克。
青春期前儿童生长发育迅速，钙的需要量也相对最大，可达成人需要量的2～4倍。
（5）、获得钙的方法
1.多食用钙质含量高的食物。
2.多做体育运动。
3.多晒太阳。
4.吃好早餐。
5.对含草酸多的蔬菜先焯水破坏草酸，然后再烹调。
（6）、钙测定方法
国家标准检验方法采用原子吸收法和EDTA滴定法[1].此外,还有分光光度法[2]、电感耦合等离子体发射光谱法[3]、自动电位滴定法[4]、高锰酸钾滴定法[5]和两点电位滴定法[6]等。
二、所需样品量的估算
1、0.1mol•L-1氢氧化钠溶液的配制
C（NaOH）=0.1mol•L-1V（NaOH）=500mL
所需NaOH质量m（NaOH）=C（NaOH）·
V（NaOH）·
M（NaOH）=2g
2、0.01mol•L-1EDTA标准溶液的配制
C（EDTA）=0.01mol•L-1V（EDTA）=500mL
m（EDTA）=C（EDTA）·
V（EDTA）·
M（EDTA）=1.9g
其中M（EDTA）=374.26g/mol
3、20mLKHC8H4O4需消耗20~25mLNaOH
所需的KHC8H4O4质量：
m（KHC8H4O4）=C（KHC8H4O4）·
M（KHC8H4O4）·
250/1000=5.1~6.4g
其中M（KHC8H4O4）=204.23g/mol
4、一般牛奶酸度为12~18所用牛奶体积V=20mL
则所消耗的NaOH体积V=酸度·
20/100=2.4~3.6mL
5、20mL钙需消耗20~25mLEDTA所需钙体积为V=250mL
则所需CaCO3的质量
m（CaCO3）=C（Ca）·
M（CaCO3）·
250/1000=0.25~0.31g
其中M（CaCO3）=100.09g/mol
6、以每100mL牛奶中含100mg钙计算需消耗20~25mLEDTA
所用牛奶体积V=C（EDTA）·
40=8~10mL
三、设计原理
（一）、实验目的
1.了解牛奶酸度和钙含量的测定方法及酸度的表示。
2．了解EDTA溶液的配制和标定。
3．了解酸碱滴定和络合滴定法的原理及方法。
（二）、实验原理
1、牛奶的酸度的测定
（1）、NaOH溶液的标定
1、标定氢氧化钠标准溶液的基准物质常用的有草酸，草酸氢钾，苯甲酸，但是最常用的是邻苯二甲酸氢钾，因为邻苯二甲酸氢钾相对比较易得到纯制品，最重要的是在空气中不吸潮，很容易保存，它与氢氧根离子反应时化学计量数为1：
1，而且其摩尔质量较大，因此它是标定碱标准溶液较好的基准质。
KHC8H4O4＋NaOH→KNaC8H4O4＋H2O
2、指示剂：
酚酞（无色至微红）
3、计算公式：
C（NaOH）=m（KHC8H4O4）·
V（KHC8H4O4）（用）/[M（KHC8H4O4）·
V（KHC8H4O4）（总）]
（2）牛奶酸度的标定
1、牛奶中有二种酸度：
1）外表酸度也称固有酸度（潜在酸度）；
2）真实酸度也称发酵酸度。
外表酸度：
指磷酸与干酪素的酸性反应，在新鲜的牛奶约占0.15%，另外还有CO2、枸杞酸、酪蛋白、白蛋白等。
真实酸度：
是由于乳酸菌的作用于乳糖，产生乳酸所引起的，使牛奶酸度增加。
习惯上如果牛奶中的含量超过0.25-0.20%，PH=6.6即为有乳酸存在把酸度在小于0.2%以下的牛奶称为新鲜牛奶；
把大于0.2%的牛奶称为不新鲜牛奶达到0.30%时，饮用有一定的酸味，PH=4.3,当牛奶结块时酸度为0.6%。
通常用°
Ｔ表示牛奶酸度,°
Ｔ：
指滴定100ml牛奶样品，消耗的0.1NNaOH溶液的毫升数，工厂一般采用10ml样品，而不用100ml。
牛奶中酸度增高，主要是微生物的活动的结果，所以测定牛奶中酸度，可判断牛奶是否新鲜，用0.1NNaOH溶液滴定时，牛奶中的乳酸和0.1NNaOH反应，生成乳酸钠和水。
反应式如下:
CH3CH（OH）COOH+NaOH→CH3CH（OH）COONa+H2O
3、计算公式：
0T=V（NaOH）·
C（NaOH）·
1000/V（牛奶）（用）
4、在上面的测定步骤中，我们加入水20ml将牛奶稀释是必要的，不加水测出的数据出入很大，这主要是牛奶中有碱性磷酸三钙，不加水牛奶的酸度高，而加水后磷酸三钙溶解度增加，从而降低了牛奶中的酸度，其溶解形式如下：
Ca（PO4）2+2H2O→2CaHPO4+Ca（OH）2。
CaHPO4与所加的酚酞指示剂作用呈中性，但Ca（OH）2与酚酞指示剂来说为碱性。
因此，加水使滴定酸度降低20T，所以一般测定酸度时都是指加水后的酸度。
如果在滴定时没加水，那么所得的酸度高20T，应该减去20T。
2、牛奶中钙含量的测定
（1）、EDTA标准溶液的配制和标定
1、原理：
乙二胺四乙酸简称EDTA或EDTA酸。
它在水中的溶解度小，故常把它配成二钠盐，简称EDTA。
本实验采用碳酸钙进行滴定。
CaCO3+EDTA→Na2CO3+CaY
2、指示剂：
铬黑T（酒红色变为紫蓝色）
C（EDTA）=m（CaCO3）·
V（Ca）（用）/[M（CaCO3）·
V（Ca）（总）]
4、注意事项：
a、在配制EDTA溶液时要保证固体要全部溶解。
b、碳酸钙基准试剂加HCl溶解时要缓慢，以防二氧化碳冒出时带走一部分溶液。
c、络合反应进行时要缓慢，保证其充分反应。
d、酸式滴定管，移液管均应用标准液润洗。
（2）、钙的滴定
测定牛奶中的钙采取配位滴定法，用二乙胺四乙酸二钠（EDTA）溶液滴定牛奶中的钙。
用EDTA测定钙，一般在pH=12~13的碱性溶液中。
滴定时Fe3+、Al3+干扰时用三乙醇胺掩蔽。
Ca+Y→CaY
钙试剂（络蓝黑R）（由粉红变蓝色）
Ca（mg/100ml）=C（EDTA）·
100·
M（Ca）/V（牛奶）（用）
四、实验仪器及药品
1、仪器
移液管（20ml）、3个锥形瓶（250ml）、量筒（大、小）、容量瓶、烧杯、碱式滴定管、酸式滴定管、胶头滴管、表面皿、石棉网、电热炉、电子分析天平、细口瓶、煤气灯。
2、药品
鲜牛奶、固体氢氧化钠、酚酞指示剂（1g/L的90％乙醇）、固体邻苯二甲酸氢钾、固体二乙胺四乙酸二钠盐、10%氢氧化钠溶液、钙指示剂（钙指示剂与NaCl1:
100研磨混匀）、固体碳酸钙、1:
1HCl、三乙醇胺（在酸性溶液中加入三乙醇胺然后调至碱性）。
五、实验步骤
1、0.1mol•L-1氢氧化钠溶液的配制。
用分析天平称取固体氢氧化钠2.00克用适量的蒸馏水溶解并定容至500mL细口瓶中。
2、0.01mol•L-1EDTA标准溶液的配制。
用分析天平称取1.9克二乙胺四乙酸二钠盐溶于约200mL温水中并不断搅拌，冷却后并定容至500mL细口瓶中。
3、氢氧化钠溶液标定。
用天平称取邻苯二甲酸氢钾5.0克于100mL的烧杯中，加25mL蒸馏水温热使之溶解，冷却后并定容至250mL容量瓶中，用移液管准确移取20.00mL于250mL锥形瓶中加酚酞指示剂2滴，用氢氧化钠溶液滴定至溶液呈现微红色，30s内不褪色为终点，平行测定3次。
4、酸度的测定。
分别量取三份20.00mL鲜牛奶，注入250mL锥形瓶中，50mL蒸馏水稀释，加入酚酞指示剂5滴混匀，用氢氧化钠标准溶液滴定至溶液呈现微红色在30s内不褪色为终点，平行测定3次。
5、EDTA标准溶液的标定。
用分析天平称取碳酸钙0.25克于100mL烧杯中，加入适量蒸馏水，盖上表面皿，从烧杯嘴小心滴加1:
1HCl至碳酸钙完全溶解后再多加几滴，小火微沸2min,冷却后并定容至250mL容量瓶中。
用移液管准确移取20.00mL该溶液与锥形瓶中，加入10%氢氧化钠溶液2.5mL，一定量钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积并平行测定3次。
6、钙含量的测定。
用移液管准确移取8.00mL鲜牛奶试样三份分别加入250mL锥形瓶中，加入蒸馏水25mL，加入10mL10%氢氧化钠溶液摇匀，再加入0.05克钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为终点，记录消耗EDTA溶液的体积并平行测定3次。
六、数据处理及结果计算
1.0.1mol·
L-1的NaOH溶液标定
表10.1mol·
L-1NaOH溶液的标定
实验项目
1
2
3
m（KHA）（倾出前）/g
m（KHA）（倾出后）/g
m（KHA）/g
v（KHA）/mL
v（NaOH）
C（NaOH）/mol/L
C（NaOH）（平均）/mol/L
di
dr/‰
注：
1.C（NaOH）=m（KHA）·
V（KHA）/[M（KHA）·
0.5]
2.M（KHA）=204.23g/mol（KHA为邻苯二甲酸氢钾）
2.牛奶酸度的测定
表2牛奶酸度的测定
V（牛奶）/mL
V（NaOH）/mL
V（NaOH）（平均）/mL
0T
0T（平均）
di
dr/‰
0T=V（NaOH）·
1000/V（牛奶）
3.0.01mol·
L-1的EDTA溶液标定
表30.01mol·
L-1EDTA溶液的标定
m（CaCO3）（倾出前）/g
m（CaCO3）（倾出后）/g
m（CaCO3）/g
V（Ca）/mL
V（EDTA）/mL
C（EDTA）/mol/L
C（EDTA）（平均）/mol/L
1.C（EDTA）=m（CaCO3）·
V（Ca）/[M（CaCO3）·
0.25]
2.M（CaCO3）=100.09g/mol
4.牛奶中钙含量的测定
表4牛奶中钙含量的测定
V（牛奶）/mL
C（EDTA）/mol/L
V（EDTA）/mL
Ca（mg/100ml）
Ca（mg/100ml）（平均）
E（10-2）
E/T/‰
1.Ca（mg/100ml）=C（EDTA）·
M（Ca）/V（牛奶）
2.E=Ca（mg/100ml）（平均）-T（Ca）
（T为所测的牛奶袋上所显示的钙的真实含量）
3.E/T=[Ca（mg/100ml）（平均）-T（Ca）]/T（Ca）·
100%
7、参考文献
1、《基础化学实验》徐家宁门瑞芝张寒琦编
2、XX百科
3、《化学分析教程》邹明珠许宏鼎苏星光田媛编著
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