鸡蛋壳中钙含量的测定方法及研究摘要：鸡蛋壳样品处理的方式多种多样，鉴于直接酸溶法操作容易，可行性高，且操作时间不长，所以本实验采取鸡蛋直接酸溶。

依次使用以下几种不一样的手段----EDTA滴定法、酸碱滴定法和高锰酸钾法,对鸡蛋壳中的钙含量实施检测.之后根据各种检测方式所得的成效，综合对比与分析，最后得出一套最适宜的实验方案。

关键词：鸡蛋壳；钙含量；检测方法；比较1、引言由于人类生活质量得到改善，现代人愈发追求饮食营养，人们在日常生活中食用及使用鸡蛋愈来愈普遍，主要是因为鸡蛋中有多种营养物质存在，不仅能提供人类食用，而且可以加工制作成药物及美容品等其它农副产品，但使用完剩下的鸡蛋壳经常被人们视为废弃品丢掉，不但浪费资源而且对环境造成一定的污染。

目前，世界各界专家及研究人员对蛋壳进行研究，鸡蛋壳的应用得到充分体现[1]。

常见的做法是先分离蛋壳和壳膜，之后将鸡蛋壳运用于化工业、副食加工业和相关药物产业。

其缘由是大量丰富的钙聚集在蛋壳内，无毒性，应用广泛，是各种补钙品的丰富来源，作为新一代钙源，正逐步走进人们的生活。

碳酸钙是蛋壳的重要组成成分，其所占蛋壳百分量为百分之九十以上，除此之外，其中还包含少数铁、镁、钾等元素[2]。

在人们的日常生活中，鸡蛋壳普遍存在，且容易获得，在实验教学中开设“蛋壳中钙含量的检测方法比较”实验[3]，使学生不仅对实验产生浓厚的学习兴趣，而且还能提高学生的实践操作水平，让学生各项综合水平都有广阔的提升空间[4]，获得更大的进步。

蛋壳中钙含量的检测途径有多种，如：酸碱滴定法、EDTA滴定法、和高锰酸钾法等[5]。

本次探究先对蛋壳进行清理操作，采取蛋壳直接酸溶，然后逐次采取EDTA滴定法、酸碱滴定法和高锰酸钾法进行鸡蛋壳中钙含量的测定。

通过综合比较、分析各测定方法，最终得出检测鸡蛋壳中钙含量的最佳实验方案[6]。

2、实验内容2.1实验仪器与试剂实验材料：鸡蛋壳（食堂收集），如图1所示图1：鸡蛋壳图2：经研钵处理后的鸡蛋壳图3：目筛处理后的鸡蛋壳实验仪器及试剂：表1：实验过程涉及的试剂序号试剂名称英文名1 实验用水（蒸馏水） Distilled water2 CaCO3（固体A.R） Calcium carbonate3 乙二胺四乙酸二钠（固体A.R） Ethylenediamine tetraacetic acid disodium4 钙指示剂 Calcium indicator5 100g/LNaOH Sodium hydroxide6 1+1HCl Hydrochloric acid7 6mol/LHCl Hydrochloric acid8 1：2三乙醇胺水溶液 Triethanolamine aqueous solution9 浓 HCl（A.R） Concentrated hydrochloric acid10 NaOH（A.R） Sodium hydroxide11 酚酞指示剂 Phenolphthalein indicator12 邻二苯甲酸氢钾 Potassium dibenzoate13 0.01mol/LKMnO4 Potassium permanganate14 2.5%(NH4)2C2O4 Ammonium oxalate15 10%NH3•H2O ammonia16 1mol/LH2SO4 Sulfuric acid17 0.2%甲基橙 Methyl orange18 0.1 mol/LAgNO3 Silver nitrate19 40%NaoH Sodium hydroxide20 草酸钠晶体 Sodium oxalate crystal表2：实验过程涉及的仪器序号仪器名称1 电子分析天平2 酸碱滴定管3 研钵4 目筛5 移液管（25ml）6 容量瓶（250ml）7 锥形瓶（250ml）8 细口瓶（500ml）9 玻璃砂心漏斗10 烧杯（50ml）11 烧杯（500ml）12 玻璃棒13 量筒（10ml）14 胶头滴管15 玻璃棒16 洗耳球17 水浴锅2.2样品处理由于直接酸溶法操控起来简单，可行性高，且时间短，所以蛋壳进行清理操作的时候，将生鸡蛋直接酸溶法：把鸡蛋壳清洗干净，然后把内膜去除，把内膜消除后的蛋壳放在研钵中研磨1h，研磨完成后，经过目筛处理后，将其烘干，称量其质量，然后取鸡蛋壳粉0.3g左右，把称量好的鸡蛋壳粉倒入一个小烧杯中，取10mL6mol/L的HCl滴入其中，之后进行小火加热使它溶化（注意：有少数的蛋膜无法消融）[7]，进行制冷操作，随后准备一只250ml的容量瓶，将刚才烧杯中的液体转入在内，加水冲淡至接近刻度线，假如出现水泡，取两至三滴百分之九十五的乙醇加入[8]，待水泡除去后，加水接近刻度线，然后取胶头滴管加水，使液面接近刻度线且和液面最低处相切，此时塞上瓶盖翻转使溶液摇匀。

3、实验方法3.1方法IEDTA滴定法3.1.1配制乙二胺四乙酸标准溶液在电子分析天平称取2.7923g左右的乙二胺四乙酸二钠溶解于适量的温水中，加水使溶液冲淡到500mL后，准备一只500ml的细口瓶，移至瓶内。

采用碳酸钙物质标定乙二胺四乙酸：配备钙标准溶液：在电子分析天平称量0.25～0.3g 的CaCO3，准备一只洁净的小烧杯，将刚才称量的碳酸钙置于其中，进行润湿操作，再用胶头滴管缓慢滴入1+1HCl至完全溶解，加热近沸，冷却后将其转入容量瓶（250mL）中，稀释到刻度线，定容匀摇匀。

标定：准备一个干净的锥形瓶，用移液管取25.00mL的钙标液移至瓶内，随后取15%NaOH10ml滴入，取钙指示剂0.1g，最后标定该液采取乙二胺四乙酸标液，当液体从红色变成蓝色，停止标定此时为终点，及时记下标定所耗费的乙二胺四乙酸标液的量V(mL)，每次滴定三份，求这几次标定的平均值。

3.1.2乙二胺四乙酸滴定测定鸡蛋壳中的钙含量用移液管准确移取预处理后的试液各25mL于3个锥形瓶中，加入5ml三乙醇胺，加入15%NaOH溶液10mL，加入钙指示剂0.1g，摇动锥形瓶使溶液均匀，最后滴定该溶液采用乙二胺四乙酸标液，当液体转化成蓝色（开始为粉红色）即可停止滴定，每次标定三份。

及时记下标定所耗费的乙二胺四乙酸标液的量VCa(mL)。

对蛋壳中所占百分比的Ca（或CaCO3）的含量进行相关计算。

3.2方法II酸碱滴定法3.2.1氢氧化钠溶液的配制准备一只洁净的小烧杯，在电子分析天平称量0.15g左右的氢氧化钠固体置于杯中，取一定量的蒸馏水使其溶化，制冷完准备一只250mL的容量瓶转入其内，摇动至液体完全匀整。

3.2.2氢氧化钠溶液的标定在电子分析天平称量0.1～0.15g左右的邻苯二甲酸氢钾,将其放置锥形瓶内，取30mL水将其溶化，取酚酞一至两滴加入，由刚配制的NaoH液进行标定，标定颜色成浅红色，即停止标定，每次标定三份。

3.2.3钙含量的测定预实验：用移液管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40%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，首先先加入40%NaOH的溶液量（预处理实验所得），然后在3个锥形瓶中分别滴入酚酞一至两滴，该溶液由NaOH标液进行标定，标至颜色成浅红色结束，每次测定三份。

3.3方法III高锰酸钾法3.3.1高锰酸钾溶液的配制在电子分析天平称量略微高于计算量的高锰酸钾约1.6g，使其在一定量的水中溶解，进行 20～30分钟的加热煮沸操作（注意：因为蒸发过程中会耗损一定量的水分，所以要不定量地增加水量）[9]。

溶液冷却后将其放在黑暗的地方，保持7至10天（假如溶液经过煮沸且保温1小时至水浴中，将其搁置2至3日亦行），随后经过玻璃砂芯漏斗将其过滤，达到消除二氧化锰等相关杂质的效果[10]。

准备一只棕色玻璃瓶，将刚刚过滤完的滤液装入其中，以备检测。

3.3.2溶液高锰酸钾浓度的标定准备一只250mL的锥形瓶，在电子分析天平准确称量经过烘干后的草酸钠晶体0.1575g（AR），将其转入锥形瓶中，取10mL的蒸馏水加入其中，使其溶解，再取30mL1mol/L的H2SO4也进行溶解，在水浴锅中加热使其温度达到75℃左右，即刻由待标定的KMnO4溶液进行标定。

刚滴定的时侯其反应速度较慢，锥形瓶随着滴入的KMnO4溶液逐步摇动，待高锰酸钾溶液颜色淡化后，再标定。

当液体中有Mn2+出现之后，可加速标定，接近终点时标定可逐渐放慢，摇动至溶液完全均匀，当标定颜色呈现浅红色，且连续半分钟颜色未消失即可停止标定，每次标定三份，求高锰酸钾液体的浓度。

3.3.3蛋壳中钙含量的测定准备三个干净的锥形瓶，取预处理的试液各25mL移入瓶内，然后滴入2.5%(NH4)2C2O4溶液50mL，若出现沉淀，再滴加浓盐酸使之溶解，之后通过加热使其温度达到七十至八十摄氏度，取甲基橙两至三滴加入，液体颜色变成红色，逐滴加入10%氨水，不断搅拌，直至变黄并有氨味溢出为止。

经过沉淀然后过滤清洗，直至没有Cl-产生。

然后把附着沉淀的滤纸放进烧杯中，并拿洗瓶洗吹一至两次，然后稀释溶液至体积约为100mL，加热至70～80℃，溶液由高锰酸钾标准溶液进行滴定，使其变成浅红色随后将滤纸放入其中，最后滴加高锰酸钾使浅红色持续在30s内不退色即为为滴定终点。

图4：实验滴定现象对比图4、实验数据处理与比较4.1EDTA滴定法数据表3配制和标定CEDTA的数据次数 1 2 3V钙标准溶液/ml 25.00 25.00 25.00VEDTA/ml 13.25 13.21 13.27di 0.30%CEDTA=C钙标准溶液V钙标准溶液/VEDTA=0.01890mol/L表4EDTA滴定测定鸡蛋壳中钙含量的数据次数 1 2 3m样品/g 0.3045 0.3102 0.3082VEDTA/ml 51.82 52.00 52.08di 0.19%VEDTA=(51.82+52.00+52.08)/3=51.97 mlnCaCO3= CEDTAVEDTA蛋壳中钙的含量 =mcaco3/m样品×100%=nCaCO3Mcaco3/m样品×100%=CEDTA VEDTAMcaco3/m样品×100%=90.15%4.2酸碱滴定法的数据表5配制和标定氢氧化钠的数据次数 1 2 3m邻二苯甲酸氢钾/g 0.1214 0.1350 0.1275VNaoH/ml 26.12 28.55 26.30CNaoH,标定/mol/L 0.09684 0.09725 0.09651di 0.27%m邻二苯甲酸氢钾/M邻二苯甲酸氢钾=n邻二苯甲酸氢钾=CNaOHVNaoH表6氢氧化钠滴定鸡蛋壳中钙含量的数据次数 1 2 3m样品/g 0.3045 0.3102 0.3082VNaoH/ml 25.90 26.00 26.12di 0.29%同理，求得蛋壳中钙的含量 =mcaco3/m样品×100%=nCaCO3Mcaco3/m样品×100%=80.60%4.3高锰酸钾滴定法的数据表7标定高锰酸钾的数据次数 1 2 3m草酸钠/g 0.1575 0.1901 0.1846VKmno4/ml 25.62 23.28 27.55CKmno4,标定/mol/L 0.08864 0.08801 0.08849di 0.28%表8高猛酸钾滴定鸡蛋壳中钙含量的数据次数 1 2 3VKmno4/ml 38.95 39.14 38.73di 0.36%同理，亦求得蛋壳中钙的含量 =mcaco3/m样品×100%=nCaCO3Mcaco3/m样品×100%=85.30%表9不同测定蛋壳中钙含量的方法比较钙含量的测定方法钙的含量（以Caco3的形式表示）EDTA滴定法 90.15%酸碱滴定法 80.60%高锰酸钾法 85.30%5、结果与讨论5.1结果比较、分析表9为检测蛋壳中钙含量各种不同检测方式的数据汇总，由表9数据可知，三种检测方法中，EDTA的检测结果最好，其次为高锰酸钾法，酸碱滴定法效果最差。