11 前言21世纪人们的生活水平不断提高, 鸡蛋在生活中的需求不断增加, 但是大量鸡蛋壳被当作废品丢弃, 不仅浪费资源而且污染环境。近年来鸡蛋壳的综合利用逐渐受到视 1 , 对蛋壳的有效利用既增加了一些行业的经济效益, 又对环境起到了保护作用。蛋壳内碳酸钙的含量在90% 以上, 是钙良好的来源, 而钙对人体有不可替代的生理功能, 但蛋壳中的钙以碳酸钙形式存在, 不易被人体吸收, 因此需要将其制备成其他形式的物质易于人体吸收。鸡蛋壳还是一种天然固硫剂, 可在煤燃烧过程中起到脱硫效果 2。蛋壳中还有少量溶菌酶, 溶菌酶已被用于抑菌剂、抗菌剂及食品防腐剂等, 在大量廉价蛋壳中提取溶酶菌效益相当可观。 人体中的钙元素主要以晶体的形式存在于骨骼和牙齿中。现代医学研究证明, 缺钙会造成人体生理障碍,进而引发一系列严重疾病。根据2002年 “中国居民营养与健康”2调查报告显示,我国人民钙缺乏状况仍然很严重, 居民钙的日摄入量为391 毫克, 仅相当于推荐摄入量的41%。仅仅依靠日常饮食, 很难达到医生建议的钙摄入量。因此, 开发营养度高, 吸收率好的钙营养强化剂是目前研究的重点。蛋壳占整个鸡蛋壳重量的10% 12% 3 。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。其中钙( CaCO3) 含量高达93%和95%。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，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。这些方法经过多次实验比较 4 , 其中配位滴定法所得的实验结果较稳定, 精密度高, 能得出较为准确的实验数据。2 内容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。3 关键词EDTA溶液、鸡蛋壳、钙、镁、铁，指示剂4 实验目的4.1 进一步巩固掌握配位滴定分析的方法与原理。34.2 进一步了解金属指示剂的变色原理和控制酸度的重要性。4.3 学习使用配位掩蔽排除干扰离子影响的方法。4.4 训练对实物试样中某组分含量测定的一般步骤。4.5 进一步学习分光光度计的用法。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+、Mg 2+的配位滴定的条件稳定常数可知，取一份试样，在 pH10 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=1213，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 Mg 2+2OH-=Mg(OH)2Ca2+Y4-=CaY2-而 PH=10 时 Ca 2+HY3-=CaY2-+H+4Mg2+HY3-=MgY2-+H+250%11EDTACaVMam蛋 壳_()250%110CaEDTAMgVgm总蛋 壳 -滴定时，鸡蛋壳中的 Fe3+，Al 3+等干扰离子可用三乙醇胺或酒石酸钾钠予以掩蔽。6 实验仪器与药品仪器:分光光度计,分析天平，台秤，锥形瓶（250mL，3 个），酸式滴定管（50.00 mL），移液管（10.00 mL 25.00 mL），容量瓶（100mL，250 mL），量筒，硬质玻璃瓶，烧杯（100mL，250mL），表面皿，酒精灯。药品: 基准试剂 CaCO3, pH= 10 的 NH4ClNH3H2O 缓冲溶液, 6molL-1HCl 溶液, 12 三乙醇胺水溶液, 10%NaOH 溶液, 钙指示剂, 铬黑 T 指示剂。7 实验步骤7.1 DETA 标准溶液浓度的标定-以 CaCO3 为基准物质：分析天平上准确称取 CaCO3 0.100.12g（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 6molL-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5量转移到 100 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇均匀。用 25.00mL 移液管移取钙标准溶液 25.00 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 0.04 mL。 7.2 钙和镁总量的测定准确移取上述待测溶液 25.00mL 于 250mL 锥形瓶中，加入 5mL 三乙醇胺，加入 10mL NH3-NH4Cl 缓冲液（pH10），加入 23 滴铬黑 T，摇匀，用 EDTA 标准溶液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色即为终点，记录所消耗的 EDTA 标液总体积V 总 (mL)。平行滴定三次，求平均值 Error!总(mL)。7.3 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 5mL 三乙醇胺，加入 10% NaOH 溶液10mL，加入钙指示剂 0.1g，摇匀，用 EDTA 标准6溶液滴定至溶液由粉红色变为蓝色为终点，记录所消耗的 EDTA 标液体积 VCa(mL)。平行滴定三次，求平均值 Error!Ca(mL)。 8 实验数据记录及处理表1.EDTA标准溶液的标定附：1.称量0.1162g CaCO 3粉末溶解定容于250 mL 容量瓶中摇匀待用从上述溶液中取出25.00 mL 样品进行测定2.指示剂:铬黑T 滴定终点:紫红-蓝色实验编号 1 2 3所取样品/mL 25.00 25.00 25.00VEDTA/mL 13.38 13.37 13.40CEDTA/molL-1 0.008678 0.008684 0.008665EDTAc/molL-1 0.008676平均相对偏差 rd/% 0.08表 2. 鸡蛋壳中 Ca 含量的测定附:1.称量 0.1709g 鸡蛋壳粉，用 1:1 盐酸溶解定容于 250 mL 容量瓶中待用从上述溶液中准确量取 25.00mL 鸡蛋壳溶液72.指示剂：钙指示剂 滴定终点：紫红-蓝色3. EDTAc/molL-1 = 0.008676 molL-1实验编号 1 2 3所取样品/mL 25.00 25.00 25.00VEDTA/mL 15.20 15.21 15.19Ca% 30.93 30.95 30.91 平均 Ca% 30.93平均相对偏差 rd/% 0.03表 3.鸡蛋壳中钙、镁含量的测定附.1.从表 2 配置的鸡蛋壳溶液中准确量取 25.00mL2. 指示剂:铬黑T 滴定终点:紫红-蓝色3. EDAc/molL-1 = 0.008676 molL-1实验编号 1 2 3所取样品/mL 25.00 25.00 25.00VEDTA/mL 16.45 16.47 16.46 VEDTA/mL 1.25 1.26 1.27Mg% 1.52 1.54 1.55平均 Mg% 1.54平均相对偏差 rd/% 0.68表 4.鹌鹑蛋壳中 Ca 含量的测定附:1.称量 0.1717g 鹌鹑蛋壳粉，用 1:1 盐酸溶解定容于 250 mL 容量瓶中待用从上述溶液中准确量取 25.00mL 鹌鹑蛋壳溶液2.指示剂：钙指示剂 滴定终点：紫红-蓝色3. EDTAc/molL-1 = 0.008676 molL-1实验编号 1 2 3所取样品/mL 25.00 25.00 25.00VEDTA/mL 14.21 14.18 14.17Ca% 28.78 28.72 28.70平均 Ca% 28.73平均相对偏差 rd/% 0.1表 5.鹌鹑蛋壳中钙、镁含量的测定附.1.从表 4 配置的鸡蛋壳溶液中准确量取 25.00mL2. 指示剂:铬黑T 滴定终点:紫红-蓝色3. EDAc/molL-1 = 0.008676 molL-1实验编号 1 2 39所取样品/mL 25.00 25.00 25.00VEDTA/mL 14.91 14.89 14.92 VEDTA/mL 0.70 0.71 0.75Mg% 0.85 0.86 0.91平均 Mg% 0.87平均相对偏差 rd/% 2.3分析：由于鹌鹑蛋壳中含有镁的量很少，又由于计算镁时是靠两次滴定的结果相减得到的，由于实验操作等原因很容易造成误差，使实验结果不准确。9.实验总结9.1 通过实验分析可知鸡蛋壳和鹌鹑蛋壳中含钙量分别为 30.93%，28.73%，相差不是很大。本次测量结果相对很多文献中鸡蛋壳中钙含量偏低，很可能是由于在操作过程中蛋壳溶解不完全，或者是蛋壳没有进行干燥，操作中的一些失误造成的。以后在