韓立坤
(濰坊學(xué)院,山東 濰坊 261061)
鈣在生物體中是一種重要的元素。動(dòng)物體內(nèi)的鈣不僅參加骨骼和牙齒的組成,而且參與新陳代謝[1]。鈣元素是骨骼﹑牙齒﹑蛋殼和細(xì)胞壁形成時(shí)的重要結(jié)構(gòu)組分,它能降低毛細(xì)血管及細(xì)胞膜的通透性,從而減少人體的過(guò)敏性反應(yīng),它是神經(jīng)傳導(dǎo)過(guò)程的信使,對(duì)于釋放激素﹑傳遞神經(jīng)脈沖﹑心肌的正常收縮與舒張及血液的凝結(jié)等生理過(guò)程,均起著極為重要的作用[2]。
鈣含量的測(cè)定方法有很多種,其中常量鈣的測(cè)定方法有EDTA配位滴定法、氧化還原法等。微量鈣的測(cè)定方法有火焰原子吸收光譜法、紫外可見(jiàn)分光光度法、EDTA光度滴定法、微波等離子體—發(fā)射光譜法(MPT-AES)等。漂白粉中固體總鈣量的測(cè)定屬于常量鈣的測(cè)定,與氧化還原滴定法相比,EDTA配位滴定法具有簡(jiǎn)便、快速等優(yōu)點(diǎn),是鈣測(cè)定方法中應(yīng)用的較多的領(lǐng)域之一。EDTA絡(luò)合滴定法是指在pH≥12的條件下,以鈣指示劑為指示劑,用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。鈣指示劑與鈣離子生成酒紅色絡(luò)合物,當(dāng)用EDTA滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),游離出指示劑,使溶液呈現(xiàn)純藍(lán)色[3]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)改變EDTA與鈣離子生成絡(luò)合物的實(shí)驗(yàn)條件(如指示劑加入量、NaOH的加入量、NaNO2的加入量及靜置時(shí)間)的選擇,來(lái)探究對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果最有利的實(shí)驗(yàn)條件,從而達(dá)到優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的目的。
YP502N電子天平(上海精密科學(xué)技術(shù)有限公司);FA2004N電子分析天平(上海精密科學(xué)技術(shù)有限公司);A1B氣流烘干器(中外合資深圳天南海北有限公司)。
乙二胺四乙酸二鈉(天津市科密歐化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心);95%乙醇(青島海濱化學(xué)試劑廠);氫氧化鈉(萊陽(yáng)化工實(shí)驗(yàn)廠);碳酸鈣(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);鈣指示劑(天津市化學(xué)試劑研究所)
以上所用試劑均為分析純?cè)噭谜麴s水配制。
CaCO3溶液的配制:置CaCO3基準(zhǔn)物質(zhì)于稱量瓶中,在110℃烘箱中干燥2h,冷卻后置于干燥器中再冷卻至室溫后,用差減法準(zhǔn)確稱取0.26g~0.32g CaCO3基準(zhǔn)試劑于250mL燒杯中,加少量蒸餾水潤(rùn)濕,蓋上表面皿,慢慢滴加1∶1HCl溶液約3mL使其溶解,加少量蒸餾水稀釋,加熱微沸幾分鐘以除去CO2。冷卻后用少量蒸餾水沖洗燒杯內(nèi)壁和表面皿,定量轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中,搖勻[4]。
EDTA溶液的配制:在電子臺(tái)秤上取量7.4g乙二胺四乙酸二鈉,置于500mL干凈的燒杯中,加300mL蒸餾水,溫?zé)崛芙狻H魷啙幔瑧?yīng)過(guò)濾。轉(zhuǎn)移到2000mL干凈的試劑瓶中,稀釋至2000mL,搖勻[5]。
鈣指示劑的配制:稱取0.5g鈣指示劑于100mL乙醇溶液中,充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙猓?]。
其它試劑:6mol/LNaOH 溶液;1∶1HCl溶液;10%NaNO2溶液。
1.3.1 CaCO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定
準(zhǔn)確稱取0.26g~0.32gCaCO3基準(zhǔn)試劑于250mL燒杯中,加少量蒸餾水潤(rùn)濕,蓋上表面皿,慢慢滴加1∶1HCl溶液約3mL使其溶解,加少量蒸餾水稀釋,定量轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中,搖勻。用25mL移液管準(zhǔn)確移取Ca2+基準(zhǔn)試液于錐形瓶中,加入4滴6mol/LNaOH溶液及NN指示劑4~5滴,用待標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色即為終點(diǎn)。平行3次,計(jì)算EDTA溶液的平均濃度。
1.3.2 漂白粉中固體總鈣量的測(cè)定
準(zhǔn)確稱取0.80g~1.00g漂白粉于1000mL燒杯中,加蒸餾水溶解,定量轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中,搖勻。
用25mL移液管準(zhǔn)確移取漂白粉試液于錐形瓶中,加入10mL 10%NaNO2溶液,靜置8min。再加入4滴6mol/LNaOH溶液,調(diào)節(jié)pH≥12加入NN指示劑4~5滴,用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)榧兯{(lán)色既為終點(diǎn)。平行3次,計(jì)算漂白粉中固體總鈣的平均含量。
2.1.1 NN指示劑加入量的影響
控制NaOH的加入量為3mL,改變NN指示劑的加入量,所測(cè)數(shù)值見(jiàn)表1。
2.1.2 NaOH溶液加入量的影響
以上加入3mL NaOH的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,均有沉淀,說(shuō)明NaOH過(guò)量,保持NN指示劑的加入量為4滴,改變NaOH的加入量,所測(cè)定的數(shù)值見(jiàn)表2。

表1 NN指示劑的加入量對(duì)滴定終點(diǎn)顏色變化靈敏度的影響

表2 NaOH加入量對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響
通過(guò)表1、表2可以看出,控制NN指示劑的加入量為4滴,NaOH的加入量為4滴時(shí),變色過(guò)程明顯,靈敏度高。
2.2.1 靜置時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
在最佳實(shí)驗(yàn)條件下,加入10mL10%NaNO2溶液,改變靜置時(shí)間,所測(cè)定的數(shù)值見(jiàn)表3。

表3 靜置時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響
從表3可以看出,加入10%的NaNO2溶液后,靜置8min時(shí),為最佳靜置時(shí)間,此時(shí)Ca(ClO)2與NaNO2恰好反應(yīng)完全,不會(huì)對(duì)后來(lái)加入的指示劑造成影響。
2.2.2 NaNO2加入量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響(見(jiàn)表4)

表4 NaNO2的加入量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
從表4可以看出,NaNO2的加入量不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成任何影響,但是,不加NaNO2會(huì)使得終點(diǎn)無(wú)法到達(dá),以致實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。
本實(shí)驗(yàn)以EDTA絡(luò)合滴定法對(duì)漂白粉中的鈣含量進(jìn)行了測(cè)定,該方法與氧化還原法[7]相比,不僅操作簡(jiǎn)便迅速,操作技術(shù)易于控制,成本也較低,適于普遍推廣,也是鈣含量方法中應(yīng)用最廣泛的一種方法。隨著工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境科學(xué)的迅速發(fā)展,以及人類生活水平的提高,要求分析化學(xué)提供更加靈敏快速簡(jiǎn)便的方法來(lái)進(jìn)行高純材料和人體微量元素的痕量檢測(cè),這需要我們不斷尋求新的分析方法。
[1]洪昭毅,薛敏波.人體的鈣營(yíng)養(yǎng)[J].中國(guó)兒童保健雜志,2001,(2):105-108.
[2]同濟(jì)大學(xué)普通化學(xué)及無(wú)機(jī)化學(xué)教研室.普通化學(xué)[M].1版.北京:高等教育出版社,2004:313.
[3]華中師范大學(xué).分析化學(xué)[M].3版.北京:高等教育出版社,2001.
[4]余振寶,姜桂蘭.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:44.
[5]余振寶,姜桂蘭.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:43.
[6]武漢大學(xué).分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].4版.北京:高等教育出版社,2001:285.
[7]陳妙蘭.高錳酸鉀滴定法測(cè)定鈣片中鈣的含量[J].遼寧化工雜志,2009,38(4):272-275.