乳粉中钙含量测定EDTA滴定法操作探索

陶玉霞

（黑龙江职业学院，黑龙江 哈尔滨 150111）

职业院校技能竞赛是贯彻落实党中央、国务院大力发展职业教育方针的重要举措，是培养选拔技能型人才的重要平台，各职业院校学生把技能大赛看成是切磋技能、相互交流、展示风采的舞台，努力把自己打造成既有精湛操作技能，又有现代理论知识的高素质技术人员和创新拔尖人才，在全社会形成了“三百六十行、行行出状元”的良好风气。

食品营养与安全检测技能大赛，是由行指委举办的一项全国性学生技能大赛，其中食品中营养素检测项目-乳粉中钙的含量测定的赛项包括两部分内容：第一部分为原子吸收光谱法测定乳粉中钙（操作规程参照标准GB5009.92-2016《食品中钙的测定》第一法火焰原子吸收光谱法），第二部分为，EDTA滴定法测定乳粉中钙（操作规程参照标准GB 5009.92-2016《食品中钙的测定》第二法EDTA滴定法），目的是考查参赛选手方案制定、方法选择、仪器使用、数据处理等食品分析检测的能力。

EDTA滴定法测定乳粉中钙含量包括三项内容，分别是样品称量、滴定、检测结果与数据处理。教师在指导选手训练的过程中，每一个步骤都要精心设计，找出最佳方案，本文就样品称量内容加以探索，选择出较准确的称量方法加以阐述。

1 EDTA滴定法测定乳粉中钙的原理

首先查阅标准GB 5009.92-2016《食品中钙的测定》第二法EDTA滴定法，查得测定的原理为：在适当的pH范围内，钙与EDTA(乙二胺四乙酸二钠)形成金属络合物。以EDTA滴定，在达到当量点时，溶液呈现游离指示剂的颜色。根据EDTA用量，计算钙的含量。

2 比较标准GB 5009.92-2016与技能赛项中的不同

经过比较标准GB 5009.92-2016与技能赛项方案发现：技能赛项中样品的称量步骤是在标准基础上进行改进的，GB 5009.92-2016《食品中钙的测定》第二法EDTA滴定法中“分别吸取0.100mL～1.00mL(根据钙的含量而定)试样消化液及空白液于试管中”改进为要求参赛选手，“采用直接称量法，分别称量约1g（精确至0.0001g）样品消解液两份、试剂空白液一份于试管中，待测。组委会提供样品消解液及试剂空白液的密度。”

3 称量的器材

分析了赛项提供的所有器材，认为选择电子分析天平（0.0001g）、100mL小烧杯、胶头滴管、18mm×180mm试管作为称量的器材更合适。

4 样品称量的操作方法

在称量的过程中，探索了两种不同的称量方法，一是右侧加入样品的方法；二是顶端加入样品的方法。

4.1 右侧加入样品的方法 右侧加入样品的方法，人们最常用的样品称量方法，操作如下：

（1）检查天平是否平衡，进行调平，开机预热。

（2）清扫天平后，右侧打开天平的玻璃门，取一只100mL的烧杯，置于分析天平称量盘中心位置，再取18mm×180 mm试管放入烧杯中，关门清零。

（3）用胶头滴管往试管中慢慢滴加溶液，至所需质量为止，准确称取1.0000g空白液一份，1.0000g消解液两份。

（4）称量后关机清扫天平，填写仪器使用记录本。如图1所示：

4.2 顶端加入样品的方法 操作如下：

（1）检查天平是否平衡，进行调平，开机预热。

（2）清扫天平后，在天平的上端打开玻璃门，取1只100mL的烧杯，置于分析天平称量盘中心位置，再取18mm×180 mm试管放入烧杯中，在试管周围加一些吸水纸，固定试管于天平盘的中心位置不动，关门清零。

（3）用胶头滴管从天平上端往试管中慢慢滴加溶液，至所需质量为止，准确称取1.0000g空白液1份，1.0000g消解液2份。

（4）称量后关机清扫天平，填写仪器使用记录本。如图2所示：

图1 右侧加入样品的方法示意图

图2 顶端加入样品的方法示意图

5 样品称量后的滴定操作

（1）训练过程中，用右侧加入样品的方法和用顶端加样品的方法，分别称量2份消解液及1份空白液；将数据记录表格中。

（2）按赛项方案进行滴定操作，分别在在盛放样品消解液及空白液的试管中，依次加1滴硫化钠溶液(10g/L)、0.1mL柠檬酸钠溶液(0.05mol/L)、加1.5mL氢氧化钾溶液(1.25mol/L)、加3滴钙红指示剂，立即用稀释10倍的EDTA溶液滴定，至指示剂由紫红色变蓝色为止，分别记录所消耗的稀释10倍的EDTA溶液的体积。

6 数据记录与处理

称量和滴定过程中随时记录数据见表1。

表1 右侧加入样品的方法和顶端加样品的方法数据记录

滴定后比较表中数据发现，两种称量方法（右侧加入样品的方法和顶端加样品的方法）称量同样质量的消解液，所消耗的稀释10倍的EDTA溶液的体积不同。很明显，如果将数据代入下列公式，所得钙含量是不同的。

式中:

X——试样中钙的含量，单位为毫克每千克或毫克每升（mg/kg或mg/L）；

T——EDTA滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；

V1——滴定试样溶液时所消耗的稀释10倍的EDTA溶液的体积，单位为毫升（mL）；

V0——滴定空白溶液时所消耗的稀释10倍的EDTA溶液的体积，单位为毫升（mL）；

V2——试样消化液的定容体积，单位为毫升(mL)；

1000——换算系数；

m——试样质量或移取体积，单位为克或毫升（g或mL）；

V3——滴定用试样待测液的体积，单位为毫升（mL）。

m消解液——消解液的质量。

d消解液——消解液的密度。

7 分析两种称量方法的合理性

对整个称量过程深入思考，分析如下：

7.1 右侧加入样品称量方法分析

（1）尽管100烧杯放在了电子天平称量盘的中心点，但18mm×180 mm试管较长，试管口部偏离了称量盘的中心位置，出现明显的四角误差。

（2）由于电子天平精度高（0.0001g），称量时稳定性较差，导致称量所用时间延长。

7.2 顶端加入样品称量方法分析

（1）由于100mL的烧杯置于电子天平称量盘中心点，18mm×180mm试管由于有吸水纸的固定，试管口朝上，说明试管的重心也落在称量盘的中心点，因此，四角误差小，称量准确。

（2）电子天平精度高（0.0001g），但一直处于中心位置上方加入液体药品，天平称量时的稳定性好，称量时间与平常比较时间上不会延长。

经过分析可以得出结论，顶端加入样品的称量方法优于右侧加入样品的称量方法。