乳酸的测定
——EDTA 滴定乳酸钙法
1实验原理
1.1 乙二胺四乙酸(简称EDTA ,常用H 4Y 表示)难溶于水,通常使用其二钠盐配制标准溶液。标定EDTA 溶液常用的基准物有Zn 、ZnO 、CaCO 3、Bi 、Cu 、MgSO 4·7H 2O 、Hg 、Ni 、Pb 等。通常选用其中与被测组分相同的物质作基准物,这样滴定条件较一致。
EDTA 溶液若用于测定石灰石或白云石中CaO 、MgO 的含量,则宜用CaCO 3为基准物。首先可加HCl 溶液与之作用,其反应如下:
CaCO 3+2HCl═CaCl 2+H2O+CO2↑
然后把溶液转移到容量瓶中并稀释,制成钙标准溶液。吸取一定量钙标准溶液,调节酸度至pH ≥12,用钙指示剂作指示剂以EDTA 滴定至溶液从酒红色变为纯蓝色,即为终点,其变色原理如下:钙指示剂(常以H 2Ind 表示)在溶液中按下式电离:
H 3Ind ═2H ++HInd 2-
在pH ≥12溶液中,HInd 2-与Ca 2+离子形成比较稳定的络离子,反应如下:
HInd +Ca2+═CaInd +H+ 2--
纯蓝色酒红色
所以在钙标准溶液中加入钙指示剂,溶液呈酒红色,当用EDTA 溶液滴定时,由于EDTA 与Ca 2+离子形成比CaInd 络离子更稳定的络离子CaY ,因此在滴定终点附-2-
近,CaInd 络离子不断转化为较稳定的CaY 络离子,而钙指示剂则被游离了出来,其反应可表示如下:
CaInd +H2Y ═CaY + HInd+H2O -2-2-2--2-
酒红色 无色 纯蓝色
由于CaY 离子无色,所以到达终点时溶液由酒红色变成纯蓝色。
用此法测定钙,若Mg 2+离子共存(在调节溶液酸度为pH ≥12时,Mg 2+离子将形成Mg(OH)2沉淀),此共存的少量Mg 2+离子不仅不干扰钙的测定,而且会使终点比Ca 2+离子单独存在时更敏锐。当Ca 2+、Mg 2+离子共存时,终点由酒红色变到纯蓝色,当Ca 2+离子单独存在时则由酒红色变紫蓝色,所以测定单独存在的Ca 2+离子时,常常加入少量Mg 2+离子溶液。
滴定至终点后蓝色很快又返回至紫红色又称终点回头。此现象是由钙镁盐类的悬浮性颗粒所致,影响测定。存在这样情况,可加盐酸酸化,便可除去碱度,后用NaOH 溶液中和。
2器皿和试剂
酸式滴定管;乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2Na2O8.2H2O ) ,CaCO 3,镁溶液(溶解1g MgSO4·7H 2O 于水中,稀释至200mL ),NaOH 溶液(20%溶液),盐酸溶液(1+1)钙指示剂(固体指示剂)
3实验步骤
3.1 0.05mol·L -1EDTA 溶液的配制:
准确称取乙二胺四乙酸二钠18.612g ,溶解于500-600mL 水中,稀释至1L ,如混浊,应过滤,转移至1000mL 细口瓶中,摇匀。
3.2 以CaCO 3为基准物标定EDTA 溶液
3.2.1 0.05mol·L -1钙标准溶液的配制:
置CaCO 3基准物于称量瓶中,在110 C 干燥2小时,冷却后,准确称取1.25-1.30g 碳酸钙于150mL 烧杯中,盖上表面皿,加水润湿,再从杯嘴边逐滴加入数毫升HCl 2-
溶液(1+1)淋洗入杯中,直至CaCO 3完全反应,待冷却后转移至250mL 容量瓶中,洗净表面皿物质至容量瓶,稀释至刻度,摇匀。计算准确浓度C 0。
3.2.2 用钙标准溶液标定EDTA 溶液:
用移液管移取25.00mL 标准钙溶液于250mL 锥形瓶中,加入约25 mL水,2mL 镁溶液,5mL20%NaOH溶液,2mLHCl 溶液(1+4)及约10mg (米粒大小)钙指示剂,摇匀后,用EDTA 溶液滴定至溶液从红色变为纯蓝色,即为终点。测定三次,取平均值。
3.3 用EDTA 溶液滴定乳酸钙:
取发酵液2ml ,滴到盛有50mL 蒸馏水的250mL 锥形瓶中,加2mL 镁溶液,5mL20%NaOH溶液,2mLHCl 溶液(1+4)及约10mg (米粒大小)钙指示剂,摇匀后,用EDTA 溶液滴定至溶液从红色变为纯蓝色,即为终点。测定平行样,取平均值。
4计算
C 1=C0*25/V1
C 1 ——EDTA 标准溶液浓度(mol/L)
C 0 ——CaCO 3基准溶液浓度(mol/L)
V 1 ——25mLCaCO 3 基准液消耗EDTA 溶液体积(mL )
W 1=C1*(V2/1000)*218.2/(2/1000)=C1*V2*308.3/2
W 1 ——乳酸钙(CH 3CHOHCOO 2Ca·5H 2O ) 含量(g/L)
C 1 ——EDTA 标准溶液浓度(mol/L)
V 2 ——发酵液消耗EDTA 溶液体积(mL )
308.3——乳酸钙((CH 3CHOHCOO )2Ca·5H 2O )摩尔质量(g/mol)
W 2=2*C1*(V2/1000)*90/(2/1000)=2*C1*V2*90/2=90*C1*V2 W 2——乳酸含量(g/L)
C 1 ——EDTA 标准溶液浓度(mol/L)
V 2 ——发酵液消耗EDTA 溶液体积(mL )
90 ——乳酸(CH 3CHOHCOOH )摩尔质量(g/mol) *一分子乳酸钙由两分子乳酸和一分子Ca 2+ 结合而成。
乳酸的测定
——EDTA 滴定乳酸钙法
1实验原理
1.1 乙二胺四乙酸(简称EDTA ,常用H 4Y 表示)难溶于水,通常使用其二钠盐配制标准溶液。标定EDTA 溶液常用的基准物有Zn 、ZnO 、CaCO 3、Bi 、Cu 、MgSO 4·7H 2O 、Hg 、Ni 、Pb 等。通常选用其中与被测组分相同的物质作基准物,这样滴定条件较一致。
EDTA 溶液若用于测定石灰石或白云石中CaO 、MgO 的含量,则宜用CaCO 3为基准物。首先可加HCl 溶液与之作用,其反应如下:
CaCO 3+2HCl═CaCl 2+H2O+CO2↑
然后把溶液转移到容量瓶中并稀释,制成钙标准溶液。吸取一定量钙标准溶液,调节酸度至pH ≥12,用钙指示剂作指示剂以EDTA 滴定至溶液从酒红色变为纯蓝色,即为终点,其变色原理如下:钙指示剂(常以H 2Ind 表示)在溶液中按下式电离:
H 3Ind ═2H ++HInd 2-
在pH ≥12溶液中,HInd 2-与Ca 2+离子形成比较稳定的络离子,反应如下:
HInd +Ca2+═CaInd +H+ 2--
纯蓝色酒红色
所以在钙标准溶液中加入钙指示剂,溶液呈酒红色,当用EDTA 溶液滴定时,由于EDTA 与Ca 2+离子形成比CaInd 络离子更稳定的络离子CaY ,因此在滴定终点附-2-
近,CaInd 络离子不断转化为较稳定的CaY 络离子,而钙指示剂则被游离了出来,其反应可表示如下:
CaInd +H2Y ═CaY + HInd+H2O -2-2-2--2-
酒红色 无色 纯蓝色
由于CaY 离子无色,所以到达终点时溶液由酒红色变成纯蓝色。
用此法测定钙,若Mg 2+离子共存(在调节溶液酸度为pH ≥12时,Mg 2+离子将形成Mg(OH)2沉淀),此共存的少量Mg 2+离子不仅不干扰钙的测定,而且会使终点比Ca 2+离子单独存在时更敏锐。当Ca 2+、Mg 2+离子共存时,终点由酒红色变到纯蓝色,当Ca 2+离子单独存在时则由酒红色变紫蓝色,所以测定单独存在的Ca 2+离子时,常常加入少量Mg 2+离子溶液。
滴定至终点后蓝色很快又返回至紫红色又称终点回头。此现象是由钙镁盐类的悬浮性颗粒所致,影响测定。存在这样情况,可加盐酸酸化,便可除去碱度,后用NaOH 溶液中和。
2器皿和试剂
酸式滴定管;乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2Na2O8.2H2O ) ,CaCO 3,镁溶液(溶解1g MgSO4·7H 2O 于水中,稀释至200mL ),NaOH 溶液(20%溶液),盐酸溶液(1+1)钙指示剂(固体指示剂)
3实验步骤
3.1 0.05mol·L -1EDTA 溶液的配制:
准确称取乙二胺四乙酸二钠18.612g ,溶解于500-600mL 水中,稀释至1L ,如混浊,应过滤,转移至1000mL 细口瓶中,摇匀。
3.2 以CaCO 3为基准物标定EDTA 溶液
3.2.1 0.05mol·L -1钙标准溶液的配制:
置CaCO 3基准物于称量瓶中,在110 C 干燥2小时,冷却后,准确称取1.25-1.30g 碳酸钙于150mL 烧杯中,盖上表面皿,加水润湿,再从杯嘴边逐滴加入数毫升HCl 2-
溶液(1+1)淋洗入杯中,直至CaCO 3完全反应,待冷却后转移至250mL 容量瓶中,洗净表面皿物质至容量瓶,稀释至刻度,摇匀。计算准确浓度C 0。
3.2.2 用钙标准溶液标定EDTA 溶液:
用移液管移取25.00mL 标准钙溶液于250mL 锥形瓶中,加入约25 mL水,2mL 镁溶液,5mL20%NaOH溶液,2mLHCl 溶液(1+4)及约10mg (米粒大小)钙指示剂,摇匀后,用EDTA 溶液滴定至溶液从红色变为纯蓝色,即为终点。测定三次,取平均值。
3.3 用EDTA 溶液滴定乳酸钙:
取发酵液2ml ,滴到盛有50mL 蒸馏水的250mL 锥形瓶中,加2mL 镁溶液,5mL20%NaOH溶液,2mLHCl 溶液(1+4)及约10mg (米粒大小)钙指示剂,摇匀后,用EDTA 溶液滴定至溶液从红色变为纯蓝色,即为终点。测定平行样,取平均值。
4计算
C 1=C0*25/V1
C 1 ——EDTA 标准溶液浓度(mol/L)
C 0 ——CaCO 3基准溶液浓度(mol/L)
V 1 ——25mLCaCO 3 基准液消耗EDTA 溶液体积(mL )
W 1=C1*(V2/1000)*218.2/(2/1000)=C1*V2*308.3/2
W 1 ——乳酸钙(CH 3CHOHCOO 2Ca·5H 2O ) 含量(g/L)
C 1 ——EDTA 标准溶液浓度(mol/L)
V 2 ——发酵液消耗EDTA 溶液体积(mL )
308.3——乳酸钙((CH 3CHOHCOO )2Ca·5H 2O )摩尔质量(g/mol)
W 2=2*C1*(V2/1000)*90/(2/1000)=2*C1*V2*90/2=90*C1*V2 W 2——乳酸含量(g/L)
C 1 ——EDTA 标准溶液浓度(mol/L)
V 2 ——发酵液消耗EDTA 溶液体积(mL )
90 ——乳酸(CH 3CHOHCOOH )摩尔质量(g/mol) *一分子乳酸钙由两分子乳酸和一分子Ca 2+ 结合而成。