1、1设计和开放性分析化学实验开题报告毕业论文（设计）题目 不同预处理方法与不同实验方法配合对鸡蛋壳中钙含量测定的影响选题类型 应用基础型 课题来源 自选项目学 院 生命科学与理学院 专 业 应用化学指导教师 吴明君 职 称 副教授姓 名 杨兰森 年 级 2009级 学 号 200968421 立题依据鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙和蛋白质，卵壳由内层卵壳膜、气室、外层卵壳膜、真壳、护膜构成。内层卵壳膜和外层卵壳膜统称卵壳膜。这两层膜在其他部分紧贴，但在钝端分开形成气室。内层膜厚度只有外层膜厚度的1 /3。卵壳膜呈半透明，只允许水和小分子物质通过，主要由角蛋白和少量碳水化合物构成。卵壳膜在胚胎发育中能
2、维持鸟类渗透压和呼吸作用，保护胚胎。真壳主要由有机质(2%)和钙盐(98%)组成，也有少量柠檬酸根、磷酸根和钠、钾、镁，它们的成分和比例在不同鸟类是有差异的，在鸡蛋中有机物与无机物的比约为150。护膜呈全封闭状，为透明蛋白质薄膜，一些鸥类蛋没有护膜。护膜分为两层，内层紧粘真壳，含有红褐色素、蓝绿色素等，形成斑状纹理，外层护膜形成卵壳的底色。钙含量测定的常用方法有络合（EDTA）滴定法，火焰原子吸收光谱法，酸碱滴定发，氧化还原滴定法等，国家标准方法为EDTA滴定法，原子吸收光谱法为仲裁方法。EDTA滴定法应用较广方案较成熟，但用时较长，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
3、要求高。以测定鸡蛋壳中钙、镁含量为契机，练习钙含量的测定方法。由于原子吸收法测定条件较高，不予考虑。鸡蛋壳预处理方法有干式灰化法、湿式消化法和直接酸溶法，分析各测定方案，氧化还原滴定法步骤繁琐，受干扰因素较多；EDTA滴定法技术成熟，但用时较长；酸碱滴定精度和准确度不理想。实验时综合考虑不同预处理方法及实验方法以正交实验对比筛选出最佳实验方案。2 研究的主要内容采用干式灰化法、湿式消化法和直接酸溶法分别对鸡蛋壳样品进行处理，通过正交实验对比分析，优化前处理方案，在三种前处理方法下分别用EDTA滴定法，酸碱滴定法和高锰酸钾法测定样品中钙含量，同时进行精密度实验和回收试验，比较2分析实验的测定结果
4、，确定最佳预处理方案及最佳实验方法。通过实验，练习和掌握常规实验条件下钙含量的测定方法。3 研究方案3.1 实验流程干式灰化法 直接酸溶法正交实验EDTA滴定法 酸碱滴定法 高锰酸钾法分别进行加标回收实验比较实验结果和回收率得出最佳实验方案3.2 实验材料与仪器实验材料：鸡蛋购于雅安市农贸市场（来自雅安土鸡），采用生鸡蛋壳（避免煮熟过程中的干扰影响）化学试剂：硝酸，高氯酸，硫酸均为分析纯；实验用水为蒸馏水；CaCO 3（固体A.R） ；乙二胺四乙酸二钠（固体AR） ；钙指示剂；镉黑T指示剂；100 NaOH；镁1Lg溶液（溶解1gMgSO 47H2O于水中，稀释至200mL；1+1HCl,KN
5、O 3 （A.R）;6mo lL-1HCl，铬黑T指示剂，1：2三乙醇胺水溶液， NH 4Cl-NH3H2O缓冲溶液（pH=10） ， 浓HCl （A.R） ，NaOH（A.R ） , 酚酞指示剂 , 邻二苯甲酸氢钾，0.01 mol L-1 4KMn，2.5% 取生鸡蛋破碎，取蛋壳碎片去除内膜备用湿式消化法342(NH)CO，10%NH 3H2O浓盐酸，1 mol L-1 24HSO，1：1HCl，0.2%甲基橙，0.1 mol L-1AgNO3；蔗糖溶液。.仪器设备：马弗炉，盘式碎样机，酸式滴定管，碱式滴定管，20号标准筛，电子天平。3.3 实验方法3.3.1样品处理：（1）干式灰化法：将
6、鸡蛋打碎，将壳去除内膜并粗碎后，放在马弗内以硝酸钾为助剂，在500分解，余烬研磨后用少量浓盐酸浸取后制成试剂备用。（2）湿式消化法：取蛋壳去除内膜后，用盘式碎样机粉碎后过 20 号标准筛，放入体积比为 3:1:1 的硝酸、高氯酸和硫酸的混酸中，加热，当冒出白烟后，回流直至溶液透明为止。（3）直接酸溶法：取鸡蛋壳洗净取出内膜，烘干，用盘式碎样机粉碎后过 20 号标准筛，称量其质量，然后将其放入小烧杯中，加入 10mL6mol/L 的 HCl，微火加热将其溶解， 然后将小烧杯中的溶液转移到 250ml 容入瓶中，定容摇匀备用。3.3.2： EDTA 滴定法（1）EDTA 标定：1.配制 0.015
7、 EDTA 溶液：称取 2.7923g 左右乙二胺四乙1Lmol酸二钠溶解于适量温水中，稀释至 500mL 转移至 500mL 细口瓶中。2.以 CaCO3为基准物质标定 EDTA： 标准钙溶液的配制：称取 0.250.3g CaCO3 1于小烧杯中，加水润湿，在慢慢滴入 1+1HCl 至完全溶解，加热近沸，冷却后转移入 250mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。 标定：用移液管移取 25mL 标准钙溶液, 2置于锥形瓶中加入约 25mL 水、2mL 镁溶液、5mL100 NaOH 溶液及约 10mg 钙指1Lg示剂，摇匀后，有 EDTA 滴定至由红色变为蓝色，即为终点。称取 0.3g 的鸡蛋壳
8、粉末于 250ml 的锥形瓶中，加入 45ml 的 6mol/L 的 HCl，待完全溶解后，加入 10ml 水，加入 5ml 三乙醇胺，加入 40g/L 的 NaOH 溶液至溶液的 PH12，再多加 5ml 至溶液成强碱性，加入少许蔗糖（由于 Mg(OH)2 沉淀要吸附钙指示剂，加入蔗糖可避免） ，再加入 23 滴钙指示剂，用 EDTA 标准溶液滴定，滴定至溶液由酒红色变为蓝色。平行滴定 3 次，以 CaO 的含量表示。3.3.3 酸碱滴定法：10.5mol/L NaOH 溶液的配制称取 10gNaOH 固体于小烧杯中，加 H2O 溶解后移至试剂瓶中，用蒸馏水稀释至 500mL，加橡皮塞，摇匀
9、。2.NaOH 溶液的标定称取 0.40.6g 邻苯二甲酸氢钾,放入锥形瓶中，加入 30mL 水溶解，滴加两滴4酚酞指示剂，用刚配制的 NaOH 滴定至浅红色为终点，平行滴定 46 次。3Ca 含量的测定（以 CaO 质量分数记）先预实验：取三种预处理后的试液各 25mL 中加入甲基橙 2 滴，缓慢逐滴加入NaOH 溶液直至溶液呈橙色（浅黄），记下不同预处理方法消耗的 NaOH 溶液量准确移取预处理的试液各 25mL 于 3 个锥形瓶中，先加入预实验得出的对应NaOH 溶液量，再各加酚酞指示剂 12 滴，以 NaOH 标准溶液回滴至浅红色。3.3.4 高锰酸钾法10.01mol L-1KMnO
10、4 溶液的配制：称取稍多于计算量的 KMnO4，溶于适量的水中，加热煮沸 2030 分钟（随时加水补充因蒸发而损失的水）。冷却后在暗处放置 710 天（如果溶液经煮沸并在水浴中保温 1h，放置 23 天也可），然后用玻璃砂芯漏斗（或玻璃纤维）过滤除去 MnO2 等杂质。滤液贮存于棕色玻璃瓶中，待测定。2KMnO 4 溶液浓度的标定：精确称取烘干后的分析纯草酸钠晶体 0.060.08 于 250mL 锥形瓶中，加10mL 蒸馏水使之溶解，再加 30mL 1molL-1 的 H2SO4 溶 解 ， 加 热 至 75 左 右 ，立 即 用 待 标 定 的 KMnO4 溶液标定。开始滴定时反应速度慢，
11、每加入一滴 KMnO4溶液，都摇动锥形瓶，使 KMnO4 溶液颜色退去后，再继续滴定。待溶液中产生Mn2+后，滴定速度可加快，临近终点时减慢速度，同时充分摇匀，至溶液突变为浅红色并持续半分钟不退色即为滴定终点，平行滴定三次，计算 KMnO4 溶液的浓度。3蛋壳中 Ca 含量的测定：准确称取蛋壳粉 0.070.08g，放在 250 mL 烧杯中，加 1+1 盐酸溶液 3mL，加蒸馏水 20mL.，加热溶解，若有不溶解蛋白质可过滤除去。滤液置于烧杯中，然后加入 2.5%(NH4)2C2O4 溶液 50mL，若出现沉淀，再滴加浓盐酸使之溶解，然后加热至 7080，加入 23 滴甲基橙，溶液呈红色，逐
12、滴加入 10%氨水，不断搅拌，直至变黄并有氨味溢出为止。将溶液放置陈化，沉淀经过滤洗涤，直至无 Cl-。然后将带有沉淀的滤纸洗入烧杯中，再用洗瓶吹洗 12 次，然后稀释溶液至体积约为100mL，加热至 7080 ，用高锰酸钾标准溶液滴定至溶液呈浅红色，再把滤纸推入溶液中，再滴加高锰酸钾至浅红色在 30s 内不退色为终点。平行滴定三次。3.4.5 正交实验根据实验三种前处理方法和三种实验方法，组合成 L9(32)正交表，按表进行实验，通过比照实验结果和回收率，得出最佳实验方案。5试验因素与水平因素水平A 预处理方法 B 实验方法1 干式灰化法 EDTA 滴定法2 湿式消化法 酸碱滴定法3 直接酸
13、溶法 高锰酸钾法实验用 L9(32)正交表因素试验号A 预处理方法 B 实验方法1 1 12 1 23 1 34 2 15 2 26 2 37 3 18 3 29 3 33.4.6 回收率实验检测加标回收率：取三份最佳前处理条件后的试样，往其中加入准确称量的 CaCO3(A.R),继续按上述三种方法实验，计算测定结果，并计算三种方法的回收率。3.4.7 精密度实验确定最佳实验方案后再精确称取蛋壳样品5份，对该实验方案进行平行测试。4.可行性及预期结果实验涉及检测设备及药品实验室均能提供，方法均为实验室常规滴定方法，以前都做过实验，6可行性高。各参考文献上类似实验方法的检出限为一般为 0.050
14、ug/mL，回收率均在 85%以上.预期结果：1.确定鸡蛋壳的最佳预处理方案2.在三种常规滴定方法中筛选最佳实验方法。3.探究不同预处理方案与不同实验方法配合的测定结果及回收率6 参考文献1 张振英,解从霞.蛋壳中钙镁含量的测定J. 内蒙古石油化工 ,2006,(11):15-16.2 廉波,谢定北.鸡蛋壳中钙含量三种测定方法比较的研究 J.牡丹江师范学院学报(自然科学版),2000,(4):17-18.3 刘淑萍,孙晓然,高筠,高桂霞.分析化学实验教程M. 冶金工业出版社 ,2004,5 4 李桂英, 张尚恒. 鸡蛋壳的综合利用 J . 化学世界, 1992, ( 11) : 522524.
15、 5 张振英, 解从霞. 蛋壳中钙镁含量的测定 J .内蒙古石油化工, 2006, ( 11) : 1516. 6 彭秧锡, 彭建兵. 钙镁含量的连续测定方法 J . 水泥, 2006, ( 6) : 5152. 7 李杏娈, 秦坚, 槐佩刚, 张海玉. EDT A 容量法测定镁中指示剂的改进 J .8 华中师范大学, 东北师范大学等. 分析化学实验 M . 北京: 高等教育出版社, 2001. 9 蔡明招. 分析化学实验 M . 北京: 化学工业出版社, 2004.10 黄伟坤等.食品检测与分析.轻工业出版社,1989,227 228. 11 GB 1904-89.食品添加剂羧甲基纤维素钠12 GB 12398-90.食物中钙的测定方法13GB 12396-90.食物中铁、镁、锰的测定方法14分析化学实验第三版（高等教育出版社）15分析化学.武汉大学.（高等教育出版社）16宋天佑，程鹏，王杏乔.无机化学.（高等教育出版社）指导教师意见指导教师签名： 年 月 日 开题小组意见负责人及成员签名： 答辩时间： 年 月 日 注：1. 选题类型：基础型、应用型、应用基础型、调研型；2. 课题来源：国家级项目、省部级项目、横向合作项目、校级项目、自选项7目；
