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食用白醋中HAc浓度的测定
一、实验原理
醋酸为有机弱酸(Ka=1.8×10—5),与NaOH反应式为
HAc + NaOH-----NaAc + H20
反应产物为弱酸强碱盐,滴定突跃在碱性范围内,可选用酚酞等碱性范围变色的指示剂。
食用白醋中醋酸含量大约在30~50 mg·mL-1。
二、主要试剂和仪器
1. NaOH溶液 0.1mol·L—1
用烧杯在粗天平上称取4g固体NaOH,加人新鲜的或煮沸除去CO2的蒸馏水,溶解完全后,转入带橡皮塞的试剂瓶中,加水稀释至1 L,充分摇匀。
2.酚酞指示剂 2g·L—1 乙醇溶液。
3.邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)基准物质 在100~125℃干燥1 h后,置于干燥器中备用。
三、实验步骤
1.0.1 m01·L—1 NaOH标准溶液浓度的标定
在称量瓶中以差减法称量KHC8H4O4 3份,每份0.4~0. 6g,分别倒入250 mL锥形瓶中,加入40~50mL蒸馏水,待试剂完全溶解后,加入2~3滴酚酞指示剂,用待标定的NaOH溶液滴定至呈微红色并保持半分钟即为终点,计算NaOH溶液的浓度和各次标定结果的相对偏差。
2.食用白醋含量的测定
准确移取食用白醋25.00mL置于250 mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度、摇匀。用50 mL移液管分取3份上述溶液,分别置于250mL锥形瓶中,加入酚酞指示剂2~3滴,用NaOH标准溶液滴定至微红色在30s内不褪即为终点。计算每100mL食用白醋中含醋酸的质量。
四、数据记录与处理
食用白醋中醋酸浓度的测定
一、实验原理
醋酸为有机弱酸(Ka = 1.8×10-5 ),用NaOH标准溶液滴定,在化学计量点时溶液呈弱碱性,滴定突跃在碱性范围内,选用酚酞作指示剂,以醋酸的质量浓度(g·mL-1 )表示。
二、主要仪器和试剂:
1.碱式滴定管50mL
2.移液管25mL
3.容量瓶250mL;
4.白醋(市售)
5.氢氧化钠0.1mol·L-1
10.酚酞 2g·L-1乙醇溶液、
11.邻苯二甲酸氢钾基准物质 在100 ~ 125℃干燥1h后,置于干燥器内备用。
三、实验步骤
1.0.1mol·L-1 NaOH标准溶液的配制和标定
台秤上称取4g固体NaOH于烧杯中,加入除去CO2的蒸馏水,溶解完全后加水稀释至1L混匀,转入带橡皮塞的试剂瓶中待标定。
用差减法称取邻苯二甲酸氢钾3份分别置于250mL锥形瓶中,每份0.4 ~ 0.6 g,加蒸馏水40~50mL,待试剂完全溶解后,加入2~3滴酚酞指示剂,用待标定的NaOH溶液滴定至呈微红色并保持30s不褪即为终点。计算NaOH溶液的浓度。要测定的相对平均偏差≤0.2%。
2.食用白醋含量的测定
准确移取食用白醋25.00mL置于250mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度摇匀。用25mL移液管分别取3份上述溶液置于250mL锥形瓶中,加入2~3滴酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至呈微红色并保持30s不褪即为终点。计算每100mL食用白醋中含醋酸的质量。
五、数据记录及处理
1.0.1mol·L-1 NaOH标准溶液的标定
次数 项目 | 1 | 2 | 3 |
M1(KHC8H4O4+称量瓶)g | | | |
M2(KHC8H4O4+称量瓶)g | | | |
M(KHC8H4O4)g | | | |
VNaOH始 mL | | | |
VNaOH终 mL | | | |
VNaOH mL | | | |
CNaOH mol/L | | | |
CNaOH mol/L | | ||
相对平均偏差 | |
2.食用白醋含量的测定
次数 项目 | 1 | 2 | 3 |
VHAC | 50.00 | ||
CNaOH mol/L | | ||
VNaOH始 mL | | | |
VNaOH终 mL | | | |
VNaOH mL | | | |
CHAC mol/L | | | |
CHAC mol/L | | ||
相对平均偏差 | |
六、注意事项
1. 滴定管、移液管的操作要规范
2. 所用蒸馏水不能含CO2
食用白醋中总酸量和氨基酸含量(氮)的分析
食品工业是人类的生命产业,同时食品也是一种对人类健康有着密切关系的特殊有形产品。其具有独特的特殊性和重要性。食品质量安全关系到人民群众的身体健康,生命安全及社会经济。食品中的各组分和各组分的含量,是衡量食品质量安全的重要指标之一。因此要保证食品安全,首要任务就是测定食品中的各组分和各组分的含量。
食用白醋是人们家庭常用的调味品之一,其主要成分除醋酸外,也有较高含量的有机酸和氨基酸,因此有一定的营养价值。除此之外,现代医学认为,食用白醋对治病养生,消除疲劳,调节血液酸碱平衡,帮助消化,抗衰老等方面有作用。此外,过多的食用含酸量高的醋对胃病患者有危害作用。由此看来,白醋的质量安全与人们的日常生活息息相关。因此,测定食用白醋的成分和各自的含量,对评判白醋质量,保证人们身体健康,有很大的参考价值。
就目前来看,测定食用醋的总酸量,我们可以用标准NaOH溶液滴定,因为只要Ka≥10-7的弱酸都可以用NaOH溶液滴定,反应如下:
NaOH+ HAc=NaAc+H2O
nNaOH+HnA=NanA+nH2O
由于是强碱滴定弱酸,滴定突越在碱性范围内,终点的PH值在8.7左右,所以通常选用酚酞作指示剂,从而测得其总酸度。
氨基酸态氮亦称氨基氮,氨基酸含有酸性的-COOH基,也含有碱性的-NH2基。它们互相作用使氨基酸成为中性的内盐,常常不能直接用酸碱标准溶液进行滴定。就目前来看,对其氨基酸含量(氮)的分析,则有较多的方法,如甲醛法、凯式定氮法、分光光度法、氨基酸测定仪等。用吸光度法测氨基酸含氮量的原理: 乙酰丙酮与甲醛的混合试剂在N存在的,能发生显色反应,并且与α-氨基酸显色非常灵敏。根据Hantzsch反应原理,认为显色产物为N-取代基2,6-二甲基-3,5-二乙酰基1,4-二氢吡啶羰酸衍生物,反应式如下:
相信随着科学技术的发展,将有更多更为方便、快速、准确的测定方法出现。
本实验秉着仪器要求低,操作较为简便,实验结果准确度较高的原则,对于食用白醋的总酸量的测定,选用NaOH标准溶液,酚酞做指示剂进行滴定,测定其中醋酸的浓度。对于其中氨基酸总量(氮)的测定,则采用乙酰丙酮—甲醛混合液作为氨基酸的衍生物,再采用分光光度法测定食醋中氨基酸态氮的含量。
1 实验部分
1.1 实验仪器与试剂
滴定管(50ml碱式一只)、分析天平、称量瓶、250ml烧杯、玻璃棒、表面皿、250ml锥形瓶6只、20ml,25ml移液管、试剂瓶(带橡胶塞)、量筒、7200型分光光度计
NaOH固体(AR)、邻苯二甲酸氢钾固体(AR)、酚酞指示剂、食用白醋(阆州,四川白醋,产地为四川省,南充市)
显色剂:取37.5mL37%甲醛和19.5mL乙酰丙酮混合,加水稀释至250mL
氨氮标准液:称量已在105℃下干燥2h的分析纯硫酸铵0.0472g于100mL容量瓶中,混匀,使氨氮浓度为100μg/mL
PH=4.7的NaAc-HAc缓冲溶液:称取NaAc20.75g溶于水中,加冰醋酸15mL,稀释至250mL
1.2 实验方法
1.2.1 食用白醋中总酸量的测定
1.2.1.1 0.1mol/LNaOH标准溶液的配制
在台秤或分析天平上迅速称取2g NaOH 固体置于烧杯中,立即用500mL水溶解,配制成溶液,贮于具橡皮塞的细口瓶中,充分摇匀,备用。
1.2.1.2 NaOH标准溶液的标定
在分析天平上准确称取4~6份已在105~110℃烘过1h以上的分析纯的邻苯二甲酸氢钾固体,每份0.4~0.5g,放入250mL锥形瓶中,用20~30mL煮沸后刚冷却的水使之溶解(如果没有完全溶解,可稍微加热)。冷却后加入2滴酚酞试剂,用NaOH标准溶液滴定至呈微红色半分钟内不褪,即为终点,记录所用NaOH标准溶液的体积V。平行滴定4~6次。
1.2.1.3 食用白醋的总酸量的测定
用移液管移取市售白醋25.00mL,放入250mL容量瓶中,用新鲜刚冷却的去离子水稀释至标线,摇匀。用20mL移液管移取稀释醋样20.00mL,置于250mL锥形瓶中,加水20~30mL,再加入1%酚酞指示剂2~3滴,用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至浅粉色30s不褪色,即为终点。记录所消耗NaOH标准溶液的体积。平行滴定4~6次。
1.2.2 食用白醋中氨基酸含量(氮)的测定
1.2.2.1 吸收曲线的制作及测定波长的选择
用吸量管吸取0.0和0.5mL氨氮标准液分别注入两个25mL容量瓶中,再各加入10.00 PH=4.7的NaAc-HAc缓冲溶液和10.00显色剂,再用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。将它们置于100℃水浴中加热15min后,取出用冷水冷却至室温,移入1cm比色皿中,以试剂空白作为参比,在335—400nm之间,每隔5nm或10nm测一次吸光度,然后以吸光度为纵坐标,波长为横坐标绘制出A-λ吸收曲线,从吸收曲线上确定该测定的适宜波长。
1.2.2.2 标准曲线的绘制
取7个25mL的容量瓶,编号。用吸量管分别加入0mL,0.1mL,0.2mL,0.3mL,0.4mL,0.5mL,0.6mL 100μg/mL的氨氮标准液,再分别加入10.00 PH=4.7的NaAc-HAc缓冲溶液和10.00显色剂,再用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。将它们都置于100℃水浴中加热15min后,取出用冷水冷却至室温,移入1cm比色皿中,以试剂空白作为参比溶液,在所选择的适宜波长下,测定各溶液的吸光度。再以吸光度为纵坐标,氨态氮浓度为横坐标绘制标准曲线。
1.2.2.3 食用白醋中氨基酸含量(氮)的分析
用吸量管准确吸取5mL待测液于25mL容量瓶中,再加入10.00 PH=4.7的NaAc-HAc缓冲溶液和10.00显色剂,再用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。将它置于100℃水浴中加热15min后,取出用冷水冷却至室温,移入1cm比色皿中,以试剂空白作为参比溶液,在所选择的适宜波长下,测定其吸光度。由未知液的吸光度在标准曲线上查出5mL未知液中的氮含量。
2 实验结果
2.1 实验数据记录与处理
2.1.1 NaOH标准溶液的标定
准确称取2.0047gNaOH固体,溶于500mL蒸馏水,按要求制成标准溶液。
平行滴定次数 记录项目 | 1 | 2 | 3 | 4 |
mKHC8H4O4(g) | 0.4860 | 0.4823 | 0.4804 | 0.4808 |
VNaOH初(mL) | 0.00 | 0.13 | 0.05 | 0.00 |
VNaOH末(mL) | 23.40 | 23.34 | 23.20 | 23.18 |
VNaOH(mL) | 23.40 | 23.21 | 23.15 | 23.18 |
CNaOH(mol/L) | 0.1017 | 0.1017 | 0.1016 | 0.1016 |
CNaOH平均(mol/L) | 0.1017 | |||
个别测定的偏差 | 0.0000 | 0.0000 | -0.0001 | -0.0001 |
相对平均偏差 | 0.05% | |||
相对标准偏差 | 0.008% |
2.1.2 食用白醋的总酸量的测定
平行滴定次数 记录项目 | 1 | 2 | 3 | 4 |
V白醋稀释液(mL) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
VNaOH初(mL) | 0.20 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
VNaOH末(mL) | 28.80 | 28.60 | 28.60 | 28.60 |
VNaOH(mL) | 28.60 | 28.60 | 28.61 | 28.60 |
平行滴定次数 记录项目 | 1 | 2 | 3 | 4 |
CHAc(mol/L) | 0.1454 | 0.1454 | 0.1455 | 0.1454 |
CHAc平均(mol/L) | 0.1454 | |||
个别测定的偏差 | 0.0000 | 0.0000 | 0.0001 | 0.0000 |
相对平均偏差 | 0.02% | |||
相对标准偏差 | 0.006% | |||
白醋原始液中的 CHAc(mol/L) | 0.1818 |
2.1.3 吸收曲线的制作及测定波长的选择
本实验的测定条件为: 7200型分光光度计,比色皿厚度为1cm,以试剂空白溶液作参比溶液。
入射光波长λ/nm | 335 | 340 | 345 | 350 | 355 | 360 | 370 | 380 | 390 | 400 |
溶液吸光度A | 0.341 | 0.486 | 0.544 | 0.493 | 0.441 | 0.366 | 0.277 | 0.229 | 0.194 | 0.172 |
根据数据,将其吸收曲线绘制如下:由曲线得知,在345nm处,溶液有最大吸收。
图1
2.1.4 标准曲线的绘制
以下实验的测定条件都为:7200型分光光度计,比色皿厚度为1cm测定波长为345nm,以试剂空白溶液作参比溶液。
氨氮标准液的浓度(μg/mL) | 100 | ||||||
25.00mL容量瓶编号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
所移取氨氮标准液体积(mL) | 0.0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
容量瓶中氨态氮的浓度(μg/mL) | 0.0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 |
溶液的吸光度A | 0.000 | 0.165 | 0.319 | 0.231 | 0.328 | 0.750 | 0.953 |
将数据处理后,绘制出其标准曲线如下图,得其标准曲线方程为:y=0.372x+0.010,R2=0.999
从以上曲线可知,当吸光度A=0.175时,待测液中氨态氮的浓度为0.444μg/mL 。
2.2 结果分析与讨论
食用白醋中总酸量和氨基酸含量(氮)的测定有很多方法,本实验采用的NaOH标准溶液滴定法和乙酰丙酮—甲醛分光光度法分别测定白醋的总酸量和氨基酸含量。此法仪器要求低,操作较为简便,实验结果准确度及灵敏度都较高,各次平行实验的相对平均偏差和相对标准偏差都较小,因此实验结果较为可靠。
通过实验得此次实验所用的白醋中醋酸浓度为0.1818mol/L,含量较高,从食品检测方面来说,其酸的纯度较高,但不适用于胃病患者食用。
此外,在最佳实验条件下以体系的吸光度对氮量浓度绘制了标准工作曲线,绘制出其标准曲线如下图,得其标准曲线方程为:y=0.372x+0.010,R2=0.999,标准曲线如图2所示。标准曲线的线性关系良好,因此此法能较为准确的测出溶液中氨态氮含量。
与标准曲线测定条件相同的情况下,样品的吸光度A=0.175;从而可求得5mL白醋中氨态氮含量为2.22μg,含量不是很高,但作为人们家庭常用调味品,仍有一定的营养价值。