乳粉中鈣含量測(cè)定EDTA滴定法操作探索

陶玉霞

（黑龍江職業(yè)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150111）

職業(yè)院校技能競(jìng)賽是貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院大力發(fā)展職業(yè)教育方針的重要舉措，是培養(yǎng)選拔技能型人才的重要平臺(tái)，各職業(yè)院校學(xué)生把技能大賽看成是切磋技能、相互交流、展示風(fēng)采的舞臺(tái)，努力把自己打造成既有精湛操作技能，又有現(xiàn)代理論知識(shí)的高素質(zhì)技術(shù)人員和創(chuàng)新拔尖人才，在全社會(huì)形成了“三百六十行、行行出狀元”的良好風(fēng)氣。

食品營(yíng)養(yǎng)與安全檢測(cè)技能大賽，是由行指委舉辦的一項(xiàng)全國(guó)性學(xué)生技能大賽，其中食品中營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)項(xiàng)目-乳粉中鈣的含量測(cè)定的賽項(xiàng)包括兩部分內(nèi)容：第一部分為原子吸收光譜法測(cè)定乳粉中鈣（操作規(guī)程參照標(biāo)準(zhǔn)GB5009.92-2016《食品中鈣的測(cè)定》第一法火焰原子吸收光譜法），第二部分為，EDTA滴定法測(cè)定乳粉中鈣（操作規(guī)程參照標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.92-2016《食品中鈣的測(cè)定》第二法EDTA滴定法），目的是考查參賽選手方案制定、方法選擇、儀器使用、數(shù)據(jù)處理等食品分析檢測(cè)的能力。

EDTA滴定法測(cè)定乳粉中鈣含量包括三項(xiàng)內(nèi)容，分別是樣品稱量、滴定、檢測(cè)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理。教師在指導(dǎo)選手訓(xùn)練的過(guò)程中，每一個(gè)步驟都要精心設(shè)計(jì)，找出最佳方案，本文就樣品稱量?jī)?nèi)容加以探索，選擇出較準(zhǔn)確的稱量方法加以闡述。

1 EDTA滴定法測(cè)定乳粉中鈣的原理

首先查閱標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.92-2016《食品中鈣的測(cè)定》第二法EDTA滴定法，查得測(cè)定的原理為：在適當(dāng)?shù)膒H范圍內(nèi)，鈣與EDTA(乙二胺四乙酸二鈉)形成金屬絡(luò)合物。以EDTA滴定，在達(dá)到當(dāng)量點(diǎn)時(shí)，溶液呈現(xiàn)游離指示劑的顏色。根據(jù)EDTA用量，計(jì)算鈣的含量。

2 比較標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.92-2016與技能賽項(xiàng)中的不同

經(jīng)過(guò)比較標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.92-2016與技能賽項(xiàng)方案發(fā)現(xiàn)：技能賽項(xiàng)中樣品的稱量步驟是在標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的，GB 5009.92-2016《食品中鈣的測(cè)定》第二法EDTA滴定法中“分別吸取0.100mL～1.00mL(根據(jù)鈣的含量而定)試樣消化液及空白液于試管中”改進(jìn)為要求參賽選手，“采用直接稱量法，分別稱量約1g（精確至0.0001g）樣品消解液兩份、試劑空白液一份于試管中，待測(cè)。組委會(huì)提供樣品消解液及試劑空白液的密度?！?/p>

3 稱量的器材

分析了賽項(xiàng)提供的所有器材，認(rèn)為選擇電子分析天平（0.0001g）、100mL小燒杯、膠頭滴管、18mm×180mm試管作為稱量的器材更合適。

4 樣品稱量的操作方法

在稱量的過(guò)程中，探索了兩種不同的稱量方法，一是右側(cè)加入樣品的方法；二是頂端加入樣品的方法。

4.1 右側(cè)加入樣品的方法 右側(cè)加入樣品的方法，人們最常用的樣品稱量方法，操作如下：

（1）檢查天平是否平衡，進(jìn)行調(diào)平，開(kāi)機(jī)預(yù)熱。

（2）清掃天平后，右側(cè)打開(kāi)天平的玻璃門(mén)，取一只100mL的燒杯，置于分析天平稱量盤(pán)中心位置，再取18mm×180 mm試管放入燒杯中，關(guān)門(mén)清零。

（3）用膠頭滴管往試管中慢慢滴加溶液，至所需質(zhì)量為止，準(zhǔn)確稱取1.0000g空白液一份，1.0000g消解液兩份。

（4）稱量后關(guān)機(jī)清掃天平，填寫(xiě)儀器使用記錄本。如圖1所示：

4.2 頂端加入樣品的方法 操作如下：

（1）檢查天平是否平衡，進(jìn)行調(diào)平，開(kāi)機(jī)預(yù)熱。

（2）清掃天平后，在天平的上端打開(kāi)玻璃門(mén)，取1只100mL的燒杯，置于分析天平稱量盤(pán)中心位置，再取18mm×180 mm試管放入燒杯中，在試管周圍加一些吸水紙，固定試管于天平盤(pán)的中心位置不動(dòng)，關(guān)門(mén)清零。

（3）用膠頭滴管從天平上端往試管中慢慢滴加溶液，至所需質(zhì)量為止，準(zhǔn)確稱取1.0000g空白液1份，1.0000g消解液2份。

（4）稱量后關(guān)機(jī)清掃天平，填寫(xiě)儀器使用記錄本。如圖2所示：

圖1 右側(cè)加入樣品的方法示意圖

圖2 頂端加入樣品的方法示意圖

5 樣品稱量后的滴定操作

（1）訓(xùn)練過(guò)程中，用右側(cè)加入樣品的方法和用頂端加樣品的方法，分別稱量2份消解液及1份空白液；將數(shù)據(jù)記錄表格中。

（2）按賽項(xiàng)方案進(jìn)行滴定操作，分別在在盛放樣品消解液及空白液的試管中，依次加1滴硫化鈉溶液(10g/L)、0.1mL檸檬酸鈉溶液(0.05mol/L)、加1.5mL氫氧化鉀溶液(1.25mol/L)、加3滴鈣紅指示劑，立即用稀釋10倍的EDTA溶液滴定，至指示劑由紫紅色變藍(lán)色為止，分別記錄所消耗的稀釋10倍的EDTA溶液的體積。

6 數(shù)據(jù)記錄與處理

稱量和滴定過(guò)程中隨時(shí)記錄數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 右側(cè)加入樣品的方法和頂端加樣品的方法數(shù)據(jù)記錄

滴定后比較表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，兩種稱量方法（右側(cè)加入樣品的方法和頂端加樣品的方法）稱量同樣質(zhì)量的消解液，所消耗的稀釋10倍的EDTA溶液的體積不同。很明顯，如果將數(shù)據(jù)代入下列公式，所得鈣含量是不同的。

式中:

X——試樣中鈣的含量，單位為毫克每千克或毫克每升（mg/kg或mg/L）；

T——EDTA滴定度，單位為毫克每毫升(mg/mL)；

V1——滴定試樣溶液時(shí)所消耗的稀釋10倍的EDTA溶液的體積，單位為毫升（mL）；

V0——滴定空白溶液時(shí)所消耗的稀釋10倍的EDTA溶液的體積，單位為毫升（mL）；

V2——試樣消化液的定容體積，單位為毫升(mL)；

1000——換算系數(shù)；

m——試樣質(zhì)量或移取體積，單位為克或毫升（g或mL）；

V3——滴定用試樣待測(cè)液的體積，單位為毫升（mL）。

m消解液——消解液的質(zhì)量。

d消解液——消解液的密度。

7 分析兩種稱量方法的合理性

對(duì)整個(gè)稱量過(guò)程深入思考，分析如下：

7.1 右側(cè)加入樣品稱量方法分析

（1）盡管100燒杯放在了電子天平稱量盤(pán)的中心點(diǎn)，但18mm×180 mm試管較長(zhǎng)，試管口部偏離了稱量盤(pán)的中心位置，出現(xiàn)明顯的四角誤差。

（2）由于電子天平精度高（0.0001g），稱量時(shí)穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致稱量所用時(shí)間延長(zhǎng)。

7.2 頂端加入樣品稱量方法分析

（1）由于100mL的燒杯置于電子天平稱量盤(pán)中心點(diǎn)，18mm×180mm試管由于有吸水紙的固定，試管口朝上，說(shuō)明試管的重心也落在稱量盤(pán)的中心點(diǎn)，因此，四角誤差小，稱量準(zhǔn)確。

（2）電子天平精度高（0.0001g），但一直處于中心位置上方加入液體藥品，天平稱量時(shí)的穩(wěn)定性好，稱量時(shí)間與平常比較時(shí)間上不會(huì)延長(zhǎng)。

經(jīng)過(guò)分析可以得出結(jié)論，頂端加入樣品的稱量方法優(yōu)于右側(cè)加入樣品的稱量方法。