鲜牛奶酸度和钙含量的测定
摘要：牛奶的酸度和钙的含量是判定牛奶品质的重要指标，本实验通过酸碱滴定法测牛奶酸度和通过EDTA 配位滴定法测定鲜牛奶中钙的含量，加深我们对牛奶酸度和钙含量测定的熟练程度，培养我们思考和动手能力。 关键词：鲜牛奶酸度的测定，鲜牛奶钙的测定
牛奶的酸性物质影响牛奶的色、香、味、稳定性和质量的优劣。通过对牛奶酸度的测定可以判断牛奶的新鲜程度以及是否腐败，如果新鲜牛奶的酸度过高，说明牛奶已经腐败变质。牛奶是富含钙的食品，钙有助于人体的骨骼发育，是人体不可缺少的元素，牛奶中钙的含量直接反应牛奶的品质。所以对牛奶钙的测定显得十分有意义。
1方案的确定与预实验
1.1实验目的
掌握鲜牛奶酸度和钙含量的测定方法和测定的基本原理，熟练掌握它们的基本操作步骤，培养自己的创新和动手能力。 1.2实验方案的初步确定
经过老师我们组六位同学的共同商量，实验方案暂定为如下方法。
牛奶的酸度的测定方法：在百里酚酞作为指示剂的情况下，用0.1mol/mLNaOH溶液滴定100mL 牛奶所消耗的体积, 即为牛奶的酸度。
牛奶中钙的测定方法：在钙红作为指示剂的情况下，用EDTA 配位滴定法测定其钙的含量。 1.3实验原理
食品中的有机弱酸在标准碱液滴定时，被中和成盐。用酚酞作指示剂，当滴定至终点（pH=8.2，指示剂显红色）时，根据耗用标准碱液的体积，可计算出样品总酸含量。其反应如下：
RCOOH+NaOH RCOONa
EDTA 是已二胺已酸或其二钠盐(缩写为H 4Y 或Na 2H 2Y .2H 2O), 它可以与Ca 形成配位键显现为无色。本实验控制pH 在12～13的酸度下，以钙指示剂指示终点。首先，所加钙指示剂与少量Ca 2+反应，形成具有足够稳定性的红色配合物，滴定过程中滴加的EDTA 与游离的Ca 2+配位形成更稳定的（与钙指示剂比较）配合物，最后EDTA 再夺取指示剂配合物中的Ca 2+而使指示剂游离出来，溶液呈指示剂本身（在一定的pH 范围内）的蓝色而显
NN(钙指示剂CaNN(略去电荷)
蓝色 红色
Ca 2++Y4-CaY 2- (滴定过程) CaNN +Y4 CaY+NN(略去电荷) 红色 蓝色
一些掩蔽剂可以掩蔽一些干扰离子，如氰化钠可以排除Cu 、Pb 、Zn 的干扰，１：
2+
2+
2+
２的三已醇胺可以排除Fe 3+、Al 3+的干扰。 1.4实验设备
广泛pH 试纸、滴定管、电加热炉、移液管、玻璃棒、烧杯、洗耳球、滴管、分析天平等。 1.5实验材料及试剂： （1）试剂的配制
0.1mol/L NaOH标准溶液：称取NaOH （分析纯）4.0050g 于烧杯中，加入蒸馏水中，震摇，使其溶解后，转移至1000L 容量瓶中定容至刻度，摇匀，放置备用。
EDTA 标准溶液：3.7248gEDTA （分子式372.48）溶于200mL 温水中，冷却后稀释至1000mL 容量瓶中，充分混匀备用。
10%NaOH溶液：称40.0012g 的NaOH 固体，溶入360mL 蒸馏水中，装瓶备用。 10g/L氰化钠溶液：1.0g 氰化钠，用水稀释至100mL 。（注：实验室没有，不用了） 1：2的三乙醇胺：三乙醇胺+乙醇（1:2）。 混合酸消化液：硝酸+高氯酸（4:1）。
钙红指示剂：0.1g 钙红指示剂，用水稀释至100mL ，溶解后备用。 （2）材料的处理（牛奶消化过程）
牛奶消化过程：用移液管移取10mL 鲜牛奶转移于100mL 小烧杯中，加混合酸消化液30mL ，盖表面皿。在电热板或沙浴加热消化至溶液变为无色透明为止，加水定容至100mL ，备用。
空白消化过程：用移液管移取10mL 水转移于100mL 烧杯中，加混合酸消化液30mL ，上盖表面皿。在同上处理方法，要求，条件和时间同上。 1.6实验操作步骤（试剂浓度的确定和指示剂的选择） （1）酸度的测定 1、试剂浓度的确定
10mL （牛奶）+20mL（蒸馏水） 0.1mol/LNaOH溶液
滴定（百里酚酞作指示剂）
溶液有无色变为微红
色 记录消耗0.1mol/L的体积
结果百里酚酞加了20滴才略有效果，而且变色效果不明显，用酚酞作指示剂只需三滴，变色点易观察，为了保证实验的准确性，改用酚酞作指示剂。 10mL （牛奶）+20mL记录消耗0.1mol/L的体积 记录的结果如下：
0.1mol/LNaOH溶液的消耗量
0.1mol/LNaOH
V 初（mL ）
0.1mol/LNaOH溶液
溶液有无色变为微红色
1 0.02 1.65
2 0.01 1.60
3 0.01 1.62
V 末（mL ）
根据结果, 为了减小误差，保证实验数据的误差在0.2%内，通过相关计算，计算如下： 滴定管的读数误差在0.01mL ，两次在0.02mL 的误差，误差在0.2%则有
滴定体积≥
绝对误差0.02mL
==10mL
相对误差0.25%
滴定体积只有大于10mL 时，才能满足要求，所以把NaOH 的浓度稀释10倍。 0.1moL/LNaOH溶液用移液管移取100mL
1000mL 瓶中定容至刻度（备用）
2、NaOH 标准溶液的标定
由于稀释10倍的NaOH 标准溶液的浓度太低，用邻苯二甲酸氢钾直接去标定的话，那么称量的邻苯二甲酸氢钾的质量小于0.1g ，误差较大。计算如下：
分析天平的每次读数误差在0.0001g ，两次读数的差值在0.0002g ，为保证误差在0.2%内， 则有
试样重≥
绝对误差0. 000g 2
==0. 1g
相对误差0. 2%
所以我们改用标定稀释前的0.1mol/LNaOH溶液，然后通过相关公式折算出稀释后的NaOH 的浓度。
精密称取0.4～0.6g 干燥的邻苯二甲酸氢钾，置于250mL 锥形瓶中，加20mL 蒸馏水，震摇使其完全溶解，加3滴酚酞指示剂，用配好的0.1mol/LNaOH 标准溶液滴定，使溶液由无色至溶液呈微红色，30s 不褪色即为终点, 记录下0.1mol/LNaOH 标准溶液的体积。平
行3次。计算NaOH 溶液的浓度，三次测定的相对平均偏差应小于0.2%。 结果记录如下：
0.1mol/LNaOH消耗量
0.1mol/LNaOH 邻苯二甲酸氢（g ）
V 初（mL ）
1 0.5008 0.02 24.98
2 0.5004 0.05 25.12
3 0.5002 0.01 25.11
V 末（mL ）
实验结果满足0.2%平均偏差的要求。 （2）Ca 的测定 1、标定EDTA
钙的标准溶液 分析天平上准确称取0.1248g 碳酸钙置于100mL 烧杯中，加入适量纯净水（约15mL ）, 盖上表面皿，从小烧杯嘴小心加1：1HCl 至CaCO 3完全溶解多加几滴，小火微沸2min ，冷却后定量转入500mL 容量瓶中，加水稀释到刻度线，摇匀，备用。 10% NaOH 的用量确定过程 用移液管移取钙的标准溶液20.00mL 置入锥形瓶中，然后加10%NaOH溶液，并随时用pH 试纸测定pH ，通过多次摸索，发现当加2.5mL10%NaOH溶液时pH=13，于是确定加10%NaOH溶液加量为2.5mL 。
用移液管准确移取钙的标准溶液20.00mL 置入锥形瓶中，加入10% NaOH 2.5mL，加3滴钙红指示剂，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色变为纯蓝色即为终点，记录消耗EDTA 溶液的体积。平行三次，计算EDTA 的浓度。 20mL （钙的标准溶液 ）+2.5mL（10%NaOH为纯蓝色
EDTA 标准溶液滴定（钙红作指示剂）
由红色变
结果表明，钙红加量约1mL 时才有效果，且变色点不好判断, 而用钙指示剂时加入少量效果很明显，所以决定指示剂改用钙指示剂。
20mL （钙的标准溶液 ）+2.5mL（10%NaOH由红色变为纯蓝色结果记录如下：
EDTA 标准溶液滴定（钙指示剂）
溶液
EDTA 标准溶液消耗体积
EDTA 标准溶液 钙的标准溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 20 0.01 4.51
2 20 0.03 4.75
3 20 0.02 5.01
V 末（mL ）
根据结果为了减小误差，保证误差在0.2% ，根据计算如下： 滴定管的读数误差在0.01mL ，两次在0.02的误差，误差在0.2%则有
滴定体积
绝对误差0.02mL
==10mL
相对误差0.25%
结果表明，滴定体积大于10mL 时，才能满足要求，所以决定把EDTA 标准溶液稀释10倍。
EDTA 稀释10倍的标准溶液消耗体积
EDTA 标准溶液 钙的标准溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 20 0.01 49.65
2 20 0.00 49.65
3 20 0.00 49.00
4 20 0.01 49.60
V 末（mL ）
满足上述要求。
２.EDTA 滴定牛奶（牛奶消耗液浓度及各试剂的确定） ①牛奶消化液的稀释倍数确定，初步确定稀释10倍。 牛奶消化液
用移液管移取10mL
容量瓶（定容）
试剂量的确定 用移液管移取20mL 牛奶消化液置于一小烧杯中，用广泛pH 试纸测定其pH ，测得为pH=1
用移液管移取20mL 牛奶消化液液三份分别置于250mL 锥形瓶中，加1mL 氰化钠（由于有毒，为保证安全不加了），然后加入1：2的三乙醇胺5mL ，再各加入 10%NaOH溶液2.5mL 和少许钙指示剂，用EDTA 标准溶液滴至溶液由酒红色变为纯蓝色，半分钟不褪色。
记录下EDTA 用量。
记录结果如下：
EDTA 稀释10倍的标准溶液消耗体积
EDTA 标准溶液 牛奶消化液（mL ）
V 初（mL ）
1 20 0.12 7.21
2 20 0.05 6.52
3 20 0.03 7.12
V 末（mL ）
根据实验结果，为减小实验的误差，保证误差在0.2% ，根据计算如下： 滴定管的读数误差在0.01mL ，两次在0.02的误差，误差在0.2%则有
滴定体积
绝对误差0.02mL
==10mL
相对误差0.25%
所以，通过结果表明滴定体积大于10mL 时，误差较小，决定把牛奶消化液稀释5倍，可满足条件。并且，由于消化时间过长，这样处理可以满足3个人使用。
②牛奶消化液稀释倍数的最终确定为稀释5倍 牛奶消化液用移液管移取20mL
100mL 容量瓶（定容备用）
空白组 空白消化液处同上法
1.7总结（实验的试剂及其浓度的最终确定如下） EDTA 标准液：NaOH 标准液：定容
1000mL 容量瓶 1000mL 容量瓶
移液管移取100mL 定容
1000mL 容量瓶
定容移液管移取100mL 定容
1000mL 容量瓶
定容
牛奶消化液：10mL （牛奶）+30mL移液管移取20mL 定容
加热微沸消化
100mL
至100mL 容量瓶
加热微沸消化空白消化液：10mL （蒸馏水）+30mL容量瓶移液管移取20mL 定容
定容
100mL
至100mL 容量瓶
10%NaOH溶液：称40.0012g 的NaOH 固体，溶入360mL 蒸馏水中。 1：2的三乙醇胺：三乙醇胺+乙醇（1:2）。 1%酚酞乙醇溶液：1g 酚酞溶于100mL95%乙醇中。 钙指示剂
2正式实验过程
2.1酸度的测定 1实验组
NaOH
标准溶液 滴定（酚酞作指示剂）
10mL （牛奶）+20mL（蒸馏水） 溶液
有无色变为微红色 记录消耗NaOH 标准溶液的体积
结果如下：
实验组NaOH 标准溶液消耗量
NaOH 标准溶液 牛奶（mL ） 蒸馏水（mL ）
V 初（mL ）
1 10 20 0.01 16.61
2 10 20 0.02 16.62
3 10 20 0.05 3.62
4 10 20 0.00 16.55
V 末（mL ）
2 空白对照组
10mL （蒸馏水）+20mL（蒸馏水）
NaOH 标准溶液 滴定（酚酞作指示剂）
溶液
有无色变为微红色 NaOH 标准溶液的体积 数据记录如下：
NaOH 标准溶液 牛奶（mL ） 蒸馏水（mL ）
V 初（mL ）
1 0 30 0.09 0.50
2 0 30 0.02 0.25
3 0 30 0.05 0.28
4 0 30 0.00 0.20
V 末（mL ）
2.2钙的测定 1实验组
试剂量的用量的验证 用移液管移取20mL 牛奶消化液置于一小烧杯中，用广泛pH
试纸测定其pH ，测得为pH=1
移液管移取20mL
锥形瓶 加5mL 1:2的三乙醇胺
摇匀
加钙指示剂少许 用EDTA （稀释10倍）滴定
由酒红的变为纯蓝色 （记下消耗体积）
EDTA 标准液 三乙醇胺（mL ） 10%NaOH溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 5 2.5 0.09 12.75
2 5 2.5 0.02 12.65
3 5 2.5 0.12 12.81
V 末（mL ）
2空白对照组
试剂量的用量的验证 用移液管移取20mL 空白消化液置于一小烧杯中，用广泛pH 试纸测定其pH ，测得为pH=1
移液管移取20mL
锥形瓶 加5mL 1:2的三乙醇胺
摇匀
摇匀
加钙指示剂少许 用
EDTA （稀释10倍）滴定
由酒红的变为纯蓝色 （记下消
耗体积）
记录如下：
当钙指示剂加入时溶液立即显现出纯蓝色，所以空白对照消耗EDTA 标准液的体积为０。
EDTA 标准液 三乙醇胺（mL ） 10%NaOH溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 5 2.5
2 5 2.5
3 5 2.5
V 末（mL ）
空白对照消耗EDTA 标准液的体积为０
3结果及计算
3.1牛奶酸度的计算公式
c =
m ⨯1000
(v 1-v 2) ⨯204.22
式中 c ——NaOH 标准溶液浓度，mol/L；
m ——基准试剂邻苯二甲酸氢钾的质量，g ；
v 1——标定时消耗的NaOH 标准溶液的初体积，mL ； v 2——标定时消耗的NaOH 标准溶液的末体积，mL ；
204.22——邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g/mol。
计算结果如下：
0.1mol/LNaOH 邻苯二甲酸氢（g ）
V 初（mL ）
1 0.5002 0.02 24.98 0.0981
2 0.5004 0.05 25.12 0.0977 0.0978
3 0.5008 0.01 25.11 0.0977
V 末（mL ）
c
c
所以得到NaOH 标准的浓度为0.1mol/LNaOH 标定浓度的十分之一，即为0.0098mol/L。
X =
V NaOH ⨯c 100
⨯
c 0V m
式中 X ——总酸度，mL/100mL;
V N a O ——滴定时消耗标准NaOH 的体积，; H c ——滴定用标准NaOH 的浓度，mol/L; V m ——滴定牛奶的体积，mL;
100——折算滴定100mL 牛奶消耗的NaOH 的体积。 c 0——0.1mol/LNaOH。
NaOH 标准溶液 牛奶（mL ） 蒸馏水（mL ）
V 初（mL ）
1 0 30 0.09 0.50 0.41（舍）
2 0 30 0.02 0.25 0.23
0.22
3 0 30 0.05 0.28 0.23
4 0 30 0.00 0.20 0.20
V 末（mL ） v 2（mL ）
v 2（mL ）
实验数据处理过程如下：
NaOH 标准溶液 牛奶（mL ） 蒸馏水（mL ）
V 初（mL ）
1 10 20 0.01 16.61
2 10 20 0.02 16.62
3 10 20 0.05 3.62
4 10 20 0.00 16.55
V 末（mL ）
v 1（mL ）
16.60 16.60 3.57（舍） 16.58
16.55
v 1（mL ） 绝对偏差 平均偏差 相对平均偏差
v 2（mL ） v 1-v 2
0.02 0.02
0.02 0.12% 0.22
16.36 16.03
\ 0.03
X （ mL/100mL ）
综上得牛奶样品的酸度为16.03。T 。
3.2牛奶中钙含量的计算公式
m ⨯
20
⨯1000⨯M 2 M 1⨯V
c =
式中 c ——EDTA 的滴定度，即1mLEDTA 相当于钙的质量，mg/mL; m ——钙质量，g ；本实验为0.1248g ； V ——标定时所用EDTA 的体积，mL; M 2——Ca 的质量分数，40.08； M 1——CaCO 3的质量分数，100.09。
EDTA 标准溶液 钙的标准溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 20 0.01 49.65 49.64
2 20 0.00 49.65 49.65
49.63
3 20 0.00 49.00 49.00(舍)
4 20 0.01 49.60 49.59
V 末（mL ）
V （mg/mL） V （mg/mL）
绝对偏差 平均偏差 相对平均偏差
0.01 0.02
0.02 0.04% 0.0403
\ 0.04
c （mg/mL）
X =
(v -v 0) ⨯c ⨯n ⨯100
V
式中 X ——样品中钙元素的含量，mg/100mL; c ——EDTA 的滴定度，mg/mL;
v ——滴定样品消耗溶液时所用EDTA 量，mL ；
v 0——滴定空白消耗溶液时所用EDTA 量，mL; V ——样品的体积，mL ；
n ——滴定消化液占样品处理倍数，本实验为25。
数据处理过程如下：
EDTA 标准液（稀释10倍）
三乙醇胺（mL ） 10%NaOH溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 5 2.5 0.09 12.75 12.66
2 5 2.5 0.02 12.65 12.63 0 12.66
3 5 2.5 0.12 12.81 12.69
V 末（mL ）
v （mL ）
v 0（mL ）
v （mL ）
绝对偏差 平均偏差 相对平均偏差
0 0.03 0.02 0.16% 127.55
0.03
X （mg/100mL）
牛奶中钙的含量为每100mL 中含有118.55mg 的钙。
综上得：该牛奶的酸度为16.03。T ，牛奶每100mL 含有钙的量为127.55mg 。
3.3误差分析与讨论
通过偏差的计算偏差都在0.2%以内，实验数据的准确性较高。
本实验由于氰化钠是剧毒物质，为了保证实验操作的安全性，该实验中没有加该种掩蔽剂，而氰化钠可以排除Cu 2+、Pb 2+、Zn 2+的干扰，一般牛奶中都会含有这些离子，所以这些离子的存在必然会影响实验结果的准确性。
本实验要求的误差在0.2%，根据滴定管每次读数误差在0.01mL 算的话，根据计算如下：
滴定体积
绝对误差0.02mL
==10mL
相对误差0.25%
则每次滴定时的最小体积应大于10ml, 才能保证实验结果的误差比较小。
实验中所用的锥形瓶和相关的滴定管一定要用蒸馏水润洗几遍，如果只有自来水冲洗的话，由于自来水中含有一些Ca 2+，会干扰实验的准确性。
在食品相关指标检测过程中的第一步是采样，采样的要求是所采的样品必须具有代表性，能够代表或反映整体特性。所以在测定牛奶的酸度和钙的含量时，一定要把牛奶混匀。而且在采样时，样品要留三份，一份用于检验，一份用于复检，还有一份用于留样。
牛奶消化时一定要在通风厨里进行，在加热时会挥发出一些有毒的、极其难闻的气体，对人体有害，另外在消化过程中一定要用小火，在微沸的状态下消化，如果温度过高会引起火灾或消化后期急剧氧化变黑。
在接触消化液时一定要注意消化液有强腐蚀性，很容易腐蚀皮肤，所以操作过程一定要小心。
本实验花的时间比较长，其中最费时的是消化过程，该实验消化花了3个小时。
4注意事项
①为了消除测定误差，原则上讲，标定和测定时所用的标准溶液和指示剂，应尽可能一致。 ②试剂的滴定所用体积不能过小，否则误差较大，所以试剂的浓度的确定要合适。 ③要做空白对照实验，减少由于溶液本身的因素带来的误差。 ④在牛奶消化时，一定要注意消化液的强腐蚀性，所以要小心。
参考文献
[1]王仁国. 无极及分析化学［Ｍ］. 北京；中国农业出版社，2006.8 [2]王仁国. 无极及分析化学实验［Ｍ］. 北京；中国农业出版社，2007.9 [3]大连轻工业学院等八大院校编. 食品分析[M].北京：中国轻工业出版社，1994 [4]吴晓彤. 食品检测技术[M].北京：化学工业出版社，2008
费用预算
样品费：10元 实验试剂：100元 资料费：10元 仪器损耗费：20元 共计:140元
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鲜牛奶酸度和钙含量的测定
摘要：牛奶的酸度和钙的含量是判定牛奶品质的重要指标，本实验通过酸碱滴定法测牛奶酸度和通过EDTA 配位滴定法测定鲜牛奶中钙的含量，加深我们对牛奶酸度和钙含量测定的熟练程度，培养我们思考和动手能力。 关键词：鲜牛奶酸度的测定，鲜牛奶钙的测定
牛奶的酸性物质影响牛奶的色、香、味、稳定性和质量的优劣。通过对牛奶酸度的测定可以判断牛奶的新鲜程度以及是否腐败，如果新鲜牛奶的酸度过高，说明牛奶已经腐败变质。牛奶是富含钙的食品，钙有助于人体的骨骼发育，是人体不可缺少的元素，牛奶中钙的含量直接反应牛奶的品质。所以对牛奶钙的测定显得十分有意义。
1方案的确定与预实验
1.1实验目的
掌握鲜牛奶酸度和钙含量的测定方法和测定的基本原理，熟练掌握它们的基本操作步骤，培养自己的创新和动手能力。 1.2实验方案的初步确定
经过老师我们组六位同学的共同商量，实验方案暂定为如下方法。
牛奶的酸度的测定方法：在百里酚酞作为指示剂的情况下，用0.1mol/mLNaOH溶液滴定100mL 牛奶所消耗的体积, 即为牛奶的酸度。
牛奶中钙的测定方法：在钙红作为指示剂的情况下，用EDTA 配位滴定法测定其钙的含量。 1.3实验原理
食品中的有机弱酸在标准碱液滴定时，被中和成盐。用酚酞作指示剂，当滴定至终点（pH=8.2，指示剂显红色）时，根据耗用标准碱液的体积，可计算出样品总酸含量。其反应如下：
RCOOH+NaOH RCOONa
EDTA 是已二胺已酸或其二钠盐(缩写为H 4Y 或Na 2H 2Y .2H 2O), 它可以与Ca 形成配位键显现为无色。本实验控制pH 在12～13的酸度下，以钙指示剂指示终点。首先，所加钙指示剂与少量Ca 2+反应，形成具有足够稳定性的红色配合物，滴定过程中滴加的EDTA 与游离的Ca 2+配位形成更稳定的（与钙指示剂比较）配合物，最后EDTA 再夺取指示剂配合物中的Ca 2+而使指示剂游离出来，溶液呈指示剂本身（在一定的pH 范围内）的蓝色而显
NN(钙指示剂CaNN(略去电荷)
蓝色 红色
Ca 2++Y4-CaY 2- (滴定过程) CaNN +Y4 CaY+NN(略去电荷) 红色 蓝色
一些掩蔽剂可以掩蔽一些干扰离子，如氰化钠可以排除Cu 、Pb 、Zn 的干扰，１：
2+
2+
2+
２的三已醇胺可以排除Fe 3+、Al 3+的干扰。 1.4实验设备
广泛pH 试纸、滴定管、电加热炉、移液管、玻璃棒、烧杯、洗耳球、滴管、分析天平等。 1.5实验材料及试剂： （1）试剂的配制
0.1mol/L NaOH标准溶液：称取NaOH （分析纯）4.0050g 于烧杯中，加入蒸馏水中，震摇，使其溶解后，转移至1000L 容量瓶中定容至刻度，摇匀，放置备用。
EDTA 标准溶液：3.7248gEDTA （分子式372.48）溶于200mL 温水中，冷却后稀释至1000mL 容量瓶中，充分混匀备用。
10%NaOH溶液：称40.0012g 的NaOH 固体，溶入360mL 蒸馏水中，装瓶备用。 10g/L氰化钠溶液：1.0g 氰化钠，用水稀释至100mL 。（注：实验室没有，不用了） 1：2的三乙醇胺：三乙醇胺+乙醇（1:2）。 混合酸消化液：硝酸+高氯酸（4:1）。
钙红指示剂：0.1g 钙红指示剂，用水稀释至100mL ，溶解后备用。 （2）材料的处理（牛奶消化过程）
牛奶消化过程：用移液管移取10mL 鲜牛奶转移于100mL 小烧杯中，加混合酸消化液30mL ，盖表面皿。在电热板或沙浴加热消化至溶液变为无色透明为止，加水定容至100mL ，备用。
空白消化过程：用移液管移取10mL 水转移于100mL 烧杯中，加混合酸消化液30mL ，上盖表面皿。在同上处理方法，要求，条件和时间同上。 1.6实验操作步骤（试剂浓度的确定和指示剂的选择） （1）酸度的测定 1、试剂浓度的确定
10mL （牛奶）+20mL（蒸馏水） 0.1mol/LNaOH溶液
滴定（百里酚酞作指示剂）
溶液有无色变为微红
色 记录消耗0.1mol/L的体积
结果百里酚酞加了20滴才略有效果，而且变色效果不明显，用酚酞作指示剂只需三滴，变色点易观察，为了保证实验的准确性，改用酚酞作指示剂。 10mL （牛奶）+20mL记录消耗0.1mol/L的体积 记录的结果如下：
0.1mol/LNaOH溶液的消耗量
0.1mol/LNaOH
V 初（mL ）
0.1mol/LNaOH溶液
溶液有无色变为微红色
1 0.02 1.65
2 0.01 1.60
3 0.01 1.62
V 末（mL ）
根据结果, 为了减小误差，保证实验数据的误差在0.2%内，通过相关计算，计算如下： 滴定管的读数误差在0.01mL ，两次在0.02mL 的误差，误差在0.2%则有
滴定体积≥
绝对误差0.02mL
==10mL
相对误差0.25%
滴定体积只有大于10mL 时，才能满足要求，所以把NaOH 的浓度稀释10倍。 0.1moL/LNaOH溶液用移液管移取100mL
1000mL 瓶中定容至刻度（备用）
2、NaOH 标准溶液的标定
由于稀释10倍的NaOH 标准溶液的浓度太低，用邻苯二甲酸氢钾直接去标定的话，那么称量的邻苯二甲酸氢钾的质量小于0.1g ，误差较大。计算如下：
分析天平的每次读数误差在0.0001g ，两次读数的差值在0.0002g ，为保证误差在0.2%内， 则有
试样重≥
绝对误差0. 000g 2
==0. 1g
相对误差0. 2%
所以我们改用标定稀释前的0.1mol/LNaOH溶液，然后通过相关公式折算出稀释后的NaOH 的浓度。
精密称取0.4～0.6g 干燥的邻苯二甲酸氢钾，置于250mL 锥形瓶中，加20mL 蒸馏水，震摇使其完全溶解，加3滴酚酞指示剂，用配好的0.1mol/LNaOH 标准溶液滴定，使溶液由无色至溶液呈微红色，30s 不褪色即为终点, 记录下0.1mol/LNaOH 标准溶液的体积。平
行3次。计算NaOH 溶液的浓度，三次测定的相对平均偏差应小于0.2%。 结果记录如下：
0.1mol/LNaOH消耗量
0.1mol/LNaOH 邻苯二甲酸氢（g ）
V 初（mL ）
1 0.5008 0.02 24.98
2 0.5004 0.05 25.12
3 0.5002 0.01 25.11
V 末（mL ）
实验结果满足0.2%平均偏差的要求。 （2）Ca 的测定 1、标定EDTA
钙的标准溶液 分析天平上准确称取0.1248g 碳酸钙置于100mL 烧杯中，加入适量纯净水（约15mL ）, 盖上表面皿，从小烧杯嘴小心加1：1HCl 至CaCO 3完全溶解多加几滴，小火微沸2min ，冷却后定量转入500mL 容量瓶中，加水稀释到刻度线，摇匀，备用。 10% NaOH 的用量确定过程 用移液管移取钙的标准溶液20.00mL 置入锥形瓶中，然后加10%NaOH溶液，并随时用pH 试纸测定pH ，通过多次摸索，发现当加2.5mL10%NaOH溶液时pH=13，于是确定加10%NaOH溶液加量为2.5mL 。
用移液管准确移取钙的标准溶液20.00mL 置入锥形瓶中，加入10% NaOH 2.5mL，加3滴钙红指示剂，用EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色变为纯蓝色即为终点，记录消耗EDTA 溶液的体积。平行三次，计算EDTA 的浓度。 20mL （钙的标准溶液 ）+2.5mL（10%NaOH为纯蓝色
EDTA 标准溶液滴定（钙红作指示剂）
由红色变
结果表明，钙红加量约1mL 时才有效果，且变色点不好判断, 而用钙指示剂时加入少量效果很明显，所以决定指示剂改用钙指示剂。
20mL （钙的标准溶液 ）+2.5mL（10%NaOH由红色变为纯蓝色结果记录如下：
EDTA 标准溶液滴定（钙指示剂）
溶液
EDTA 标准溶液消耗体积
EDTA 标准溶液 钙的标准溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 20 0.01 4.51
2 20 0.03 4.75
3 20 0.02 5.01
V 末（mL ）
根据结果为了减小误差，保证误差在0.2% ，根据计算如下： 滴定管的读数误差在0.01mL ，两次在0.02的误差，误差在0.2%则有
滴定体积
绝对误差0.02mL
==10mL
相对误差0.25%
结果表明，滴定体积大于10mL 时，才能满足要求，所以决定把EDTA 标准溶液稀释10倍。
EDTA 稀释10倍的标准溶液消耗体积
EDTA 标准溶液 钙的标准溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 20 0.01 49.65
2 20 0.00 49.65
3 20 0.00 49.00
4 20 0.01 49.60
V 末（mL ）
满足上述要求。
２.EDTA 滴定牛奶（牛奶消耗液浓度及各试剂的确定） ①牛奶消化液的稀释倍数确定，初步确定稀释10倍。 牛奶消化液
用移液管移取10mL
容量瓶（定容）
试剂量的确定 用移液管移取20mL 牛奶消化液置于一小烧杯中，用广泛pH 试纸测定其pH ，测得为pH=1
用移液管移取20mL 牛奶消化液液三份分别置于250mL 锥形瓶中，加1mL 氰化钠（由于有毒，为保证安全不加了），然后加入1：2的三乙醇胺5mL ，再各加入 10%NaOH溶液2.5mL 和少许钙指示剂，用EDTA 标准溶液滴至溶液由酒红色变为纯蓝色，半分钟不褪色。
记录下EDTA 用量。
记录结果如下：
EDTA 稀释10倍的标准溶液消耗体积
EDTA 标准溶液 牛奶消化液（mL ）
V 初（mL ）
1 20 0.12 7.21
2 20 0.05 6.52
3 20 0.03 7.12
V 末（mL ）
根据实验结果，为减小实验的误差，保证误差在0.2% ，根据计算如下： 滴定管的读数误差在0.01mL ，两次在0.02的误差，误差在0.2%则有
滴定体积
绝对误差0.02mL
==10mL
相对误差0.25%
所以，通过结果表明滴定体积大于10mL 时，误差较小，决定把牛奶消化液稀释5倍，可满足条件。并且，由于消化时间过长，这样处理可以满足3个人使用。
②牛奶消化液稀释倍数的最终确定为稀释5倍 牛奶消化液用移液管移取20mL
100mL 容量瓶（定容备用）
空白组 空白消化液处同上法
1.7总结（实验的试剂及其浓度的最终确定如下） EDTA 标准液：NaOH 标准液：定容
1000mL 容量瓶 1000mL 容量瓶
移液管移取100mL 定容
1000mL 容量瓶
定容移液管移取100mL 定容
1000mL 容量瓶
定容
牛奶消化液：10mL （牛奶）+30mL移液管移取20mL 定容
加热微沸消化
100mL
至100mL 容量瓶
加热微沸消化空白消化液：10mL （蒸馏水）+30mL容量瓶移液管移取20mL 定容
定容
100mL
至100mL 容量瓶
10%NaOH溶液：称40.0012g 的NaOH 固体，溶入360mL 蒸馏水中。 1：2的三乙醇胺：三乙醇胺+乙醇（1:2）。 1%酚酞乙醇溶液：1g 酚酞溶于100mL95%乙醇中。 钙指示剂
2正式实验过程
2.1酸度的测定 1实验组
NaOH
标准溶液 滴定（酚酞作指示剂）
10mL （牛奶）+20mL（蒸馏水） 溶液
有无色变为微红色 记录消耗NaOH 标准溶液的体积
结果如下：
实验组NaOH 标准溶液消耗量
NaOH 标准溶液 牛奶（mL ） 蒸馏水（mL ）
V 初（mL ）
1 10 20 0.01 16.61
2 10 20 0.02 16.62
3 10 20 0.05 3.62
4 10 20 0.00 16.55
V 末（mL ）
2 空白对照组
10mL （蒸馏水）+20mL（蒸馏水）
NaOH 标准溶液 滴定（酚酞作指示剂）
溶液
有无色变为微红色 NaOH 标准溶液的体积 数据记录如下：
NaOH 标准溶液 牛奶（mL ） 蒸馏水（mL ）
V 初（mL ）
1 0 30 0.09 0.50
2 0 30 0.02 0.25
3 0 30 0.05 0.28
4 0 30 0.00 0.20
V 末（mL ）
2.2钙的测定 1实验组
试剂量的用量的验证 用移液管移取20mL 牛奶消化液置于一小烧杯中，用广泛pH
试纸测定其pH ，测得为pH=1
移液管移取20mL
锥形瓶 加5mL 1:2的三乙醇胺
摇匀
加钙指示剂少许 用EDTA （稀释10倍）滴定
由酒红的变为纯蓝色 （记下消耗体积）
EDTA 标准液 三乙醇胺（mL ） 10%NaOH溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 5 2.5 0.09 12.75
2 5 2.5 0.02 12.65
3 5 2.5 0.12 12.81
V 末（mL ）
2空白对照组
试剂量的用量的验证 用移液管移取20mL 空白消化液置于一小烧杯中，用广泛pH 试纸测定其pH ，测得为pH=1
移液管移取20mL
锥形瓶 加5mL 1:2的三乙醇胺
摇匀
摇匀
加钙指示剂少许 用
EDTA （稀释10倍）滴定
由酒红的变为纯蓝色 （记下消
耗体积）
记录如下：
当钙指示剂加入时溶液立即显现出纯蓝色，所以空白对照消耗EDTA 标准液的体积为０。
EDTA 标准液 三乙醇胺（mL ） 10%NaOH溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 5 2.5
2 5 2.5
3 5 2.5
V 末（mL ）
空白对照消耗EDTA 标准液的体积为０
3结果及计算
3.1牛奶酸度的计算公式
c =
m ⨯1000
(v 1-v 2) ⨯204.22
式中 c ——NaOH 标准溶液浓度，mol/L；
m ——基准试剂邻苯二甲酸氢钾的质量，g ；
v 1——标定时消耗的NaOH 标准溶液的初体积，mL ； v 2——标定时消耗的NaOH 标准溶液的末体积，mL ；
204.22——邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，g/mol。
计算结果如下：
0.1mol/LNaOH 邻苯二甲酸氢（g ）
V 初（mL ）
1 0.5002 0.02 24.98 0.0981
2 0.5004 0.05 25.12 0.0977 0.0978
3 0.5008 0.01 25.11 0.0977
V 末（mL ）
c
c
所以得到NaOH 标准的浓度为0.1mol/LNaOH 标定浓度的十分之一，即为0.0098mol/L。
X =
V NaOH ⨯c 100
⨯
c 0V m
式中 X ——总酸度，mL/100mL;
V N a O ——滴定时消耗标准NaOH 的体积，; H c ——滴定用标准NaOH 的浓度，mol/L; V m ——滴定牛奶的体积，mL;
100——折算滴定100mL 牛奶消耗的NaOH 的体积。 c 0——0.1mol/LNaOH。
NaOH 标准溶液 牛奶（mL ） 蒸馏水（mL ）
V 初（mL ）
1 0 30 0.09 0.50 0.41（舍）
2 0 30 0.02 0.25 0.23
0.22
3 0 30 0.05 0.28 0.23
4 0 30 0.00 0.20 0.20
V 末（mL ） v 2（mL ）
v 2（mL ）
实验数据处理过程如下：
NaOH 标准溶液 牛奶（mL ） 蒸馏水（mL ）
V 初（mL ）
1 10 20 0.01 16.61
2 10 20 0.02 16.62
3 10 20 0.05 3.62
4 10 20 0.00 16.55
V 末（mL ）
v 1（mL ）
16.60 16.60 3.57（舍） 16.58
16.55
v 1（mL ） 绝对偏差 平均偏差 相对平均偏差
v 2（mL ） v 1-v 2
0.02 0.02
0.02 0.12% 0.22
16.36 16.03
\ 0.03
X （ mL/100mL ）
综上得牛奶样品的酸度为16.03。T 。
3.2牛奶中钙含量的计算公式
m ⨯
20
⨯1000⨯M 2 M 1⨯V
c =
式中 c ——EDTA 的滴定度，即1mLEDTA 相当于钙的质量，mg/mL; m ——钙质量，g ；本实验为0.1248g ； V ——标定时所用EDTA 的体积，mL; M 2——Ca 的质量分数，40.08； M 1——CaCO 3的质量分数，100.09。
EDTA 标准溶液 钙的标准溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 20 0.01 49.65 49.64
2 20 0.00 49.65 49.65
49.63
3 20 0.00 49.00 49.00(舍)
4 20 0.01 49.60 49.59
V 末（mL ）
V （mg/mL） V （mg/mL）
绝对偏差 平均偏差 相对平均偏差
0.01 0.02
0.02 0.04% 0.0403
\ 0.04
c （mg/mL）
X =
(v -v 0) ⨯c ⨯n ⨯100
V
式中 X ——样品中钙元素的含量，mg/100mL; c ——EDTA 的滴定度，mg/mL;
v ——滴定样品消耗溶液时所用EDTA 量，mL ；
v 0——滴定空白消耗溶液时所用EDTA 量，mL; V ——样品的体积，mL ；
n ——滴定消化液占样品处理倍数，本实验为25。
数据处理过程如下：
EDTA 标准液（稀释10倍）
三乙醇胺（mL ） 10%NaOH溶液（mL ）
V 初（mL ）
1 5 2.5 0.09 12.75 12.66
2 5 2.5 0.02 12.65 12.63 0 12.66
3 5 2.5 0.12 12.81 12.69
V 末（mL ）
v （mL ）
v 0（mL ）
v （mL ）
绝对偏差 平均偏差 相对平均偏差
0 0.03 0.02 0.16% 127.55
0.03
X （mg/100mL）
牛奶中钙的含量为每100mL 中含有118.55mg 的钙。
综上得：该牛奶的酸度为16.03。T ，牛奶每100mL 含有钙的量为127.55mg 。
3.3误差分析与讨论
通过偏差的计算偏差都在0.2%以内，实验数据的准确性较高。
本实验由于氰化钠是剧毒物质，为了保证实验操作的安全性，该实验中没有加该种掩蔽剂，而氰化钠可以排除Cu 2+、Pb 2+、Zn 2+的干扰，一般牛奶中都会含有这些离子，所以这些离子的存在必然会影响实验结果的准确性。
本实验要求的误差在0.2%，根据滴定管每次读数误差在0.01mL 算的话，根据计算如下：
滴定体积
绝对误差0.02mL
==10mL
相对误差0.25%
则每次滴定时的最小体积应大于10ml, 才能保证实验结果的误差比较小。
实验中所用的锥形瓶和相关的滴定管一定要用蒸馏水润洗几遍，如果只有自来水冲洗的话，由于自来水中含有一些Ca 2+，会干扰实验的准确性。
在食品相关指标检测过程中的第一步是采样，采样的要求是所采的样品必须具有代表性，能够代表或反映整体特性。所以在测定牛奶的酸度和钙的含量时，一定要把牛奶混匀。而且在采样时，样品要留三份，一份用于检验，一份用于复检，还有一份用于留样。
牛奶消化时一定要在通风厨里进行，在加热时会挥发出一些有毒的、极其难闻的气体，对人体有害，另外在消化过程中一定要用小火，在微沸的状态下消化，如果温度过高会引起火灾或消化后期急剧氧化变黑。
在接触消化液时一定要注意消化液有强腐蚀性，很容易腐蚀皮肤，所以操作过程一定要小心。
本实验花的时间比较长，其中最费时的是消化过程，该实验消化花了3个小时。
4注意事项
①为了消除测定误差，原则上讲，标定和测定时所用的标准溶液和指示剂，应尽可能一致。 ②试剂的滴定所用体积不能过小，否则误差较大，所以试剂的浓度的确定要合适。 ③要做空白对照实验，减少由于溶液本身的因素带来的误差。 ④在牛奶消化时，一定要注意消化液的强腐蚀性，所以要小心。
参考文献
[1]王仁国. 无极及分析化学［Ｍ］. 北京；中国农业出版社，2006.8 [2]王仁国. 无极及分析化学实验［Ｍ］. 北京；中国农业出版社，2007.9 [3]大连轻工业学院等八大院校编. 食品分析[M].北京：中国轻工业出版社，1994 [4]吴晓彤. 食品检测技术[M].北京：化学工业出版社，2008
费用预算
样品费：10元 实验试剂：100元 资料费：10元 仪器损耗费：20元 共计:140元
错误！未找到引用源。