味精中氯化钠含量的测定-食品检测毕业论文.doc

味精中氯化钠含量的测定 前言 味精是调味料的一种，主要成分为谷氨酸钠。. 味精对人体没有直接的营养价值，但它能增加食品的鲜味，引起人们食欲，有助于提高人体对食物的消化率。　味精的主要成份是谷氨酸钠，按谷氨酸钠的含量分为若干种规格，其中99%的是结晶呈针状或粒状，其余几种是用不同量的精盐和味精混制而成的粉状体或混盐结晶体。味精的质量标准：具有正常味精的色泽、滋味，不得有异味及夹杂物。其中氯化钠也在味精中占了一定的比例，氯化钠对于地球上的生命非常重要。大部分生物组织中含有多种盐类。血液中的钠离子浓度直接关系到体液的安全水平的调节。由信号转换导致的神经冲动的传导也是由钠离子调节的，为了明确我们所食用味精含氯化钠的量，采取莫尔法来测定。莫尔法是一种银量沉淀滴定法，用铬酸钾做指示剂。在含有Cl-的中性或弱碱性溶液中，以K2CrO4作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定Clˉ。由于AgCl的溶解度比Ag2CrO4小，根据分步沉淀原理，溶液中实现析出AgCl白色沉淀。当AgCl定量沉淀完全后，稍过量的Ag+与KCrO4-生成砖红色的Ag2CrO4沉淀，从而指示终点的到达。通过对实验条件的严格控制来测得味精中氯化钠的含量，ph的控制很关键，在中性或弱碱性溶液中最适宜pH范围为6.5～10.5。在实验中还要防止离子干扰所带来的影响，同时要考虑到指示剂的用量，过多过少都会对实验结果造成影响。 1．综述 1.1 测定方法 由于味精的主要成分是氯化钠与谷氨酸钠，我们也可以通过测定谷氨酸钠含量来间接测量氯化钠含量，其方法有旋光法，高氯酸甲醛溶液滴定法和甲醛值法。 1.1.1利用物质的旋光性质测定溶液浓度的方法。 许多物质具有旋光性[1]（又称光学活性），如含有手性碳原子的有机化合物。当平面偏振光通过这些物质（液体或溶液）时，偏振光的振动平面向左或向右旋转，这种现象称为旋光。偏振光旋转的角度称为旋光度，旋转的方向与时针转动方向相同时称为右旋，以“+”号表示；如与之相反,则称为左旋,以“-”号表示。这些旋光性质为化合物的特性，可以用于鉴别和定量测定。为便于比较，通常将旋光度换算成比旋光度（又称旋光率），其定义为在一定温度下，一定波长的偏振光透过每毫升中含有1克旋光性物质的溶液1分米长时所旋转的角度[2]，测定旋光的仪器称为旋光计，它由单色光源、偏光镜、测量管、分析镜和检测装置所组成。由光源发出的单色光经过偏光镜（常用尼科尔棱镜）产生面偏振光，然后通过测量管，照到分析镜上。分析镜为另一偏光镜，可在轴心方向转动。当测量管内不含样品时，通过分析镜的光强度由偏光镜与分析镜偏振面的交角而定。交角为零度时则全部通过，而当二者成90°角时，则无光线通过，在分析镜上的检测装置视野中将为全暗。此时，如果在测量管中装上光学活性物质的溶液时，由于偏振光被旋转，从测量管透过的光与分析镜偏振面的交角不再为90°，因此有部分光线通过，在检测器视野中将看到光亮。将分析镜旋转[3],又可使视野中变为全暗,此时偏振光与分析镜的偏振面又为直角相交。分析镜旋转的角度可由刻度盘上读出，此读数即样品的旋光度。为了便于观察，仪器中常装有半荫器，将视野分为两个半圆，测量时将分析镜调节至两个半圆内的光亮度相等时作为终点。新式的仪器则使用光电管或其他装置，将光强度转为电信号后测量，或自动显示出旋光度[4]读数，消除了人为的误差，提高了准确度。影响比旋光度的因素有: 1.1.1.1　浓度 大多数光学活性物质的比旋光度[5]都或多或少地受浓度的影响，其关系可为线性或非线性，可增加也可减少，随物质而异。 1.1.1.2　溶剂 溶剂对比旋光度的影响差别很大，和溶剂分子与溶质分子之间的作用有关。因此在报道比旋光度时，均需注明所用的溶剂和浓度,如“c＝1，CHCl3”表明系在氯仿中配成1％浓度的溶液进行测量的。 1.1.1.3 温度 随旋光物质而不同,变化很大。故进行测量时应保持在恒定温度并标明之。 1.1.1.4　波长 测量时必须固定波长，常用钠光谱的D线[6]（589.3纳米）,有时也用汞的绿线（546.1纳米）。以比旋光度或旋光度对波长作图，称为旋光谱，英文缩写为ORD。　旋光法可用于各种光学活性物质的定量测定或纯度检验。将样品在指定的溶剂中配成一定浓度的溶液，由测得的旋光度算出比旋光度，与标准比较，或以不同浓度溶液制出标准曲线，求出含量。 1.2 高氯酸滴定法 其原理为酸碱中和反应。即在乙酸存在下，用高氯酸滴定样品的谷氨酸钠，并以结晶紫为指示剂，当溶液滴定至绿色时即为滴定终点[7]。味精按谷氨酸钠含量的不同，大致可分为80%和99%两种。少数厂家为了获取较大的利润，在味精中除了添加食盐外，还掺杂部分蔗糖、淀粉、石膏等不允许添加的物质。当味精中加入蔗糖、淀粉、石膏等物质后。因蔗糖和谷氨酸钠一样也具有旋光性， 而且淀粉和石膏等物质不溶于水， 按标准 旋光法不能正确地测定味精中谷氨酸钠的含量，其结果不仅扰乱了正常的市场秩序，损害了正当厂家和消费者的合法利益，而且也妨碍了味精产品中谷氨酸钠含量的正常测定以及对味精产品质量的正常监督。为此，针对此类掺杂味精，设计出一种有效的谷氨酸钠检测方法以弥补一些 标准之不足，就显得十分必要。用高氯酸滴定法测定掺杂味精中谷氨钠的含量，在通过对结晶紫指示剂浓度、使用量以及方法重现性和回收率等方面的试验后，证明该方法科学、有效，具有实际使用价值。 1.3 酸度计法 1.3.1 原理 利用氨基酸的两性作用，加入甲醛以固定氨基的碱性[8]，使羧基显示出酸性，用氢氧化钠标准溶液滴定后定量，以酸度计测定终点。 1.3.2 操作步骤 称取0．5试样于200mL烧杯中，加入60mL水，用氢氧化钠标准溶液滴定至酸度计指示pH=8.2后，加入10.0mL甲醛。再用氢氧化钠标准溶液滴定至pH=9.2，记下消耗的氢氧化钠标准溶液体积数，同时做空白试验。 1.4 以上三种方法的优缺点 对于掺杂部分味精的调味品，通常因掺有淀粉、蔗糖及各种不溶于水的香料而无法采用旋光法测定谷氨酸钠的含量，只能采用高氯滴定法和酸度计法。 在实际工作中旋光法操作简便、快捷，数据稳定，相对标准偏差很小，不失为首选的方法。但是，根据文献⋯报道，如果产品中掺有蔗糖，会干扰和影响旋光法对谷氨酸钠含量的测定，因为蔗糖和谷氨酸钠一样具有旋光性。随着蔗糖含量的提高，旋光度的绝对值也按一定比例随之提高。 高氯酸滴定法能有效排除蔗糖、淀粉等物质的干扰，准确地测出谷氨酸钠的含量。但应注意高氯酸标准溶液中高氯酸和冰乙酸易挥发，随着时间推移浓度变化很大，需每次使用前重新标定，这在实际工作中使用起来就显得烦琐。对于不完全溶解于水的掺杂味精的产品，采用酸度计法就比较方便、快捷。在采用酸度计法时，测定数据与甲醛试剂关系很大，在检验过程中空白试验尤其重要。 1.5 莫尔法和福尔哈德法 1.5.1　福尔哈德法原理 GB/ T12457 —90 标准是用铁铵矾NH4 (SO4) 2 作指示剂的银量法,称为佛尔哈德法[10]。即在含有Cl - 的试液中加入已知量过量的AgNO3 标准溶液,以铁铵矾作指示剂, [9]用KSCN 标准溶液反滴定过量的Ag + ,溶液析出AgSCN 白色沉淀。到达化学计量点时,微过的KSCN 溶液便与铁铵矾中Fe3 + 生成红色的Fe (SCN) 3 络合物以指示终点。 滴定反应与指示剂反应如下: Ag + + SCN- = AgSCN ↓ Ksp (AgSCN) = 1. 0 ×10 - 12 　 　 Fe3 + + 3 SCN- = Fe (SCN) 3 ↓ 　 　K= 138 1.5.2　误差 铁铵矾指示剂的用量与化学计量点时过量的SCN- 浓度有关,而SCN- 的浓度与Ksp (AgSCN) 的大小有关。在化学计量时,SCN- 的浓度为: 　〔Ag + 〕〔SCN- 〕= Ksp (AgSCN)= 1. 0 ×10 - 12mol/ L 　〔（SCN）- 〕=〔Ag + 〕= Ksp (AgSCN)= 1. 0 ×10 - 12 = 1. 0 ×10 - 6mol/ L 要求此时刚好生成Fe（SCN）2 + 以确定终点,故此时Fe3 + 的浓度为: 〔Fe3 + 〕=〔Fe（SCN）2 + 〕÷138〔SCN- 〕 　　一般讲,Fe（SCN）2 + 的浓度要达到6. 0 ×10 - 6mol/ L 左右才能观察到明显的红色,故: 〔Fe3 + 〕= 6. 0 ×10 - 6/ 138 ×1. 0 ×10 - 6= 0. 04mol/ L 这样高的Fe3 + 浓度使溶液呈较深的橙黄色,影响终点观察。实际上Fe3 + 的浓度为0. 015mol/ L 就可以了。在通常滴定情况下,加2ml 的180g/ L 铁铵矾溶液,用0. 1000mol/ LKSCN 溶液滴定时,只要过量0. 02ml 就可以看到明显的红色,误差完全符合要求,不足以影响分析结果的准确度。 1.6 莫尔法原理 GB5009.39 -85 标准采用的是以铬酸钾(K2CrO4) 作指示剂的银量法,也称莫尔法。即在含有Cl - 的中性或微碱性溶液中,以K2CrO4 作指示剂,用AgNO3 标准溶液进行滴定,由于AgCl 的溶解度比Ag2CrO4 小,根据分步沉淀的原理,溶液中首先析出AgCl 沉淀。当滴定至化学计量点后,微过量的Ag+ 和铬酸根离子 的浓度乘积大于Ag2CrO4 的浓度积时,溶液便出现 砖红色Ag2CrO4沉淀,即到达滴定终点。 莫尔法和福尔哈德法的比较：佛尔哈德法的最大优点是在酸性溶液中进行滴定, 许多弱酸根离子不干扰滴定,因而方法的选择性高。　佛尔哈德法的注意事项:在进行反滴定时,由于AgCl 的溶解度比AgSCN 大,因此过量的(SCN)- 将与AgCl 发生反应,使沉淀转化为溶解度更小的AgSCN: AgCl ↓+ SCN- = AgSCN ↓+ Cl – 沉淀的转化作用是慢慢进行的,所以,当溶液中出现了红色之后,随着不断的摇动,红色又逐渐消失,这样就得不到正确的终点。要想得到持久的红色,就必须继续滴入KSCN 直至Cl - 与SCN- 之间建立一定的平衡关系时为止。这时将引起很大误差。为了避免上述误差,通常采取的措施是:试液中加入一定量的AgNO3 标准溶液以后,将溶液煮沸,使AgCl 凝聚,以减少AgCl 沉淀对Ag + 的吸附,通过过滤,将AgCl 沉淀滤去,然后用KSCN 标准溶液滴定滤液中量的Ag。,莫尔法虽然操作简单,但准确度低,选择性差。而佛尔哈德法操作虽然麻烦,但准确度高,选择性强。 1.7 选题意义  味精是人们日常生活中重要的调味品，味精要达到增鲜效果，其各项主要含量指标都要达到一定的标准，　在检查中发现，不少味精的食用盐含量严重超标。根据国家标准，增鲜味精的氯化钠含量应为≤18.5%，但抽检的部分增鲜味精的氯化钠含量远远超过这个标准。如上海味华调味品有限公司生产（批号为20060901、规格为200克/包）的“WEIHUA”增鲜味精，食用盐（NaCl）含量高达70.2%。 据了解，味精是谷氨酸钠做的，其价格高达8000元/吨，而无碘盐(氯化钠)不到800元/吨。以加盐味精为例，1吨合格味精，谷氨酸钠含量需要超过0.8吨，氯化钠含量低于0.2吨，成本要超过6560元；而1吨加70%氯化钠的味精，成本只需2960元，每吨可以省下3600元。因而，用“无碘盐”取代了谷氨酸钠，就是不法企业主和商贩牟取暴利的捷径[11]。通过莫尔法可以测定味精中氯化钠的含量，这样就能够有效地防止一些不法分子以假乱真。通过实验还可以从中学到很到知识，对于滴定法有了更深层的认识，在实验中对一些基本操作更加熟悉，因此这项实验无论是对于我本人还是对于社会都有很大的意义。 2．实验部分 2.1 仪器与试剂 铁架台 容量瓶（100 mL 250 mL） 药匙 称量纸 移液管(25 mL) 量筒(20 mL) 烧杯 试管 锥形瓶(250 mL) 吸量管（1 mL） ph试纸 玻璃棒 托盘天平 砝码 镊子 棕色酸式滴定管 电子天平 滴管 洗耳球 碱式滴定管 氯化钠基准试剂：在500～600ºC灼烧半小时后， 放置干燥器中冷却，也可将氯化钠置于带盖的瓷坩锅中，加热，并不断搅拌，待爆炸声停止后，将坩锅放入干燥器中冷却后使用； 0.1 mol·L-1硝酸银溶液：溶解8.5g　AgNO3于500mL不含Cl--的蒸馏水中，将溶液转入棕色试剂瓶中，置暗处保存，以防止见光分解[12]； 味精；5％的K2CrO4溶液 2.2 实验原理 硝酸银与样品中的氯化钠反应生成白色氯化银沉淀，与铬酸钾反应生成砖红色铬酸银沉淀。由于氯化银的溶解度比铬酸银溶解度低，所以氯化银先析出沉淀，待氯化钠与硝酸银反应完毕后，过量的硝酸银才与铬酸钾反应，呈砖红色而指示终点。 AgNO3+NaCl→AgCl ↓+NaNO3 2AgNO3+K2CrO4→Ag2CrO4↓+2KNO3 2.3 实验方法 2.3.1 硝酸银溶液的配制与标定 配制：称取4.2480g硝酸银，溶于250mL水中，摇匀，溶液贮存与棕色瓶中。 标定：准确称取1.31-1.33克氯化钠基准试剂，置于小烧杯中，用馏水溶解后，转入250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。准确移取25.00mL NaCl标准溶液注入锥形瓶中，加入25mL水，加入1mL 5％K2CrO4溶液，在不断摇动下，用AgNO3溶液滴定至呈现砖红色即为终点，平行测定三份。 2.3.2 味精中氯化钠含量的测定 准确称取4.1935 g味精试样置于烧杯中，加水溶解后，转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。准确移取25.00 mL NaCl试液注入锥形瓶中，加入25mL水,加入1mL5％K2CrO4，在不断摇动下，用AgNO3溶液滴定至呈现砖红色即为终点，平行测定三份,并作空白实验。 2.3.3 注意事项： 1. AgNO3需保存在棕色瓶中，并放在阴凉处，避免见光。 2 .实验结束后，盛装AgNO3的滴定管先用自来水冲洗2-3次，再用自蒸馏冲洗。含银废液予以回收 3. 滴定过程中要充分摇动锥形瓶，使反应完全。 4 .实验用氯化钠必须经过加热或灼烧处理，以保证得到更纯的氯化钠。 3．实验数据与讨论 3.1 实验数据记录表格 溶液的配制 次数项目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ M（味精）/g 1.6776  4.1935  4.1937  V（味精）/ml 100 250  250  m (K2CrO4)/g  0.2466 0.2460  0.2464  V (K2CrO4)/mL  250 250  250  M (NaCL)/g  1.3196 1.3211  1.3206  C（NaCL）/Ml  0.0903 0.0904  0.904  M(AgNO3 )/g 4.2840  4.2686  4.2684  AgNO3溶液的标定 项目次数 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 1 V(AgNO3 ) ml 22.80 22.79  22.80  2 V(AgNO3 ) ml 22.76  22.78  22.82  3 V(AgNO3 ) ml 22.75  22.71 22.84  平均/ml 22.77  22.76  22.82  平均浓度/mol.L-1 0.0991  0.0993  0.0990  氯化钠含量的测定 项目次数 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ 1 V(AgNO3) ml 27.12 28.64 27.31 2 V(AgNO3 ) ml 27.09 28.56 27.33 3 V(AgNO3 ) ml 27.14  28.65 27.30 平均/ml 27.116 28.616 27.310 氯化钠含量 % 37.4 39.58 37.68 根据试样的重量和滴定中消耗AgNO 3标准溶液的体积计算试样中Cl -的含量，计算相对平均偏差。 按下式计算样品中氯化钠的含量，以质量分数表示： EMBED Equation.3 
  EMBED Equation.DSMT4 
 式中： X——样品中氯化钠的质量分数， %； V——测定试液时消耗硝酸银标准溶液的体积，mL； V0——滴定空白消耗硝酸银标准溶液的体积，mL； c——硝酸银标准溶液的浓度，mol/L； V1——样品定容的总体积，mL； V2——测定用样