實驗四十九:水分的測定
【實驗目的】
掌握水分測定的方法及原理。
測定樣品中水分含量的方法主要有直接幹燥法、減壓幹燥法、蒸餾法和卡爾費休容量法等。本實驗主要介紹直接幹燥法和減壓幹燥法。
Ⅰ直接幹燥法
【實驗原理】
本方法適用於不含或含其它揮發性物質甚微的穀物及其製品、水產品、豆製品、乳製品、肉製品及鹵菜製品等樣品中水分的測定,不適用於水分含量小於0.5g/100g的樣品。飼料中水分測定也常采用此方法。
利用樣品中水分的物理性質,在101.3kPa(一個大氣壓),溫度101~105℃蒸發的物理性質,采用揮發方法,測定樣品中幹燥減少的重量(包括吸濕水、部分結晶水和該條件下能揮發的物質),再通過幹燥前後的稱量數值計算出水分的含量。
【試劑與器材】
1.試劑
除非另有規定,本方法中所用試劑均為分析純。
(1)鹽酸:優級純。
(2)氫氧化鈉(NaOH):優級純。
(3)鹽酸溶液(6mol/L):量取50mL鹽酸,加水稀釋至100mL。
(4)氫氧化鈉溶液(6mol/L):稱取24g氫氧化鈉,加水溶解並稀釋至100mL。
(5)海砂:取用水洗去泥土的海砂或河砂,先用鹽酸煮沸0.5h,用水洗至中性;再用氫氧化鈉溶液煮沸0.5h,用水洗至中性,經105℃幹燥備用。
2.器材
電熱恒溫幹燥箱、幹燥器、電子天平。
【實驗操作】
1.固體試樣
取潔淨鋁製或玻璃製的扁形稱量瓶,置於101~105℃幹燥箱中,瓶蓋斜支於瓶邊,加熱1.0h,取出蓋好,置幹燥器內冷卻0.5h,稱量。重複幹燥至前後兩次質量差不超過2mg,即為恒重。將混合均勻的試樣迅速磨細至顆粒小於2mm,不易研磨的樣品應盡可能切碎,稱取2~10g試樣(精確至0.0001g),放入此稱量瓶中,試樣厚度不超過5mm,如為疏鬆試樣,厚度不超過10mm,加蓋,精密稱量後,置101~105℃幹燥箱中,瓶蓋斜支於瓶邊,幹燥2~4h後,蓋好取出,放入幹燥器內冷卻0.5h後稱量。然後再放入101~105℃幹燥箱中幹燥1h左右,取出,放入幹燥器內冷卻0.5h後再稱量。重複以上操作至前後兩次質量差不超過2mg,即為恒重。
注:兩次恒重值在最後計算中,取最後一次的稱量值。
2.半固體或液體試樣
取潔淨的蒸發皿,內加10g海砂及一根小玻棒,置於101~105℃幹燥箱中,幹燥1.0h後取出,放入幹燥器內冷卻0.5h後稱量,並重複幹燥至恒重。然後稱取5~10g試樣(精確至0.0001g),置於蒸發皿中,用小玻棒攪勻放在沸水浴上蒸幹,並隨時攪拌,擦去皿底的水滴,置101~105℃幹燥箱中幹燥4h後蓋好取出,放入幹燥器內冷卻0.5h後稱量。然後再放入101~105℃幹燥箱中幹燥1h左右,取出,放入幹燥器內冷卻0.5h後再稱量。並重複以上操作至前後2次質量差不超過2mg,即為恒重。
【結果處理】
試樣中水分的含量按式(1)進行計算:
(1)水分(%)=105℃烘幹前後質量之差(g)/樣本質量(g)×100
=(m2-m3/m2-m1)×100
(2)風幹樣本中105℃幹物質(%)=105℃幹物質質量(g)/樣本質量(g)×100
=1-(m2-m3/m2-m1)×100
式中m1——稱量盒重,g;
m2——101~105℃烘幹前稱量盒重(g)+風幹樣本重(g);
m3——101~105℃烘幹後稱量盒重(g)+風幹樣本重(g)。
Ⅱ減壓幹燥法
【實驗原理】
減壓幹燥法適用於糖、味精等易分解的食品中水分的測定,不適用於添加了其它原料的糖果,如奶糖、軟糖等試樣的測定,同時該法也不適用於水分含量小於0.5g/100g的樣品。
利用食品中水分的物理性質,在達到40~53kPa壓力後加熱至(60±5)℃,采用減壓烘幹方法去除試樣中的水分,再通過烘幹前後的稱量數值計算出水分的含量。
【試劑與器材】
真空幹燥箱、扁形鋁製或玻璃製稱量瓶、幹燥器、天平(感量為0.1mg)等。
【實驗操作】
1.試樣的製備
粉末和結晶試樣直接稱取;較大塊硬糖經研缽粉碎,混勻備用。
2.測定
取已恒重的稱量瓶稱取約2~10g(精確至0.0001g)試樣,放入真空幹燥箱內,將真空幹燥箱連接真空泵,抽出真空幹燥箱內空氣(所需壓力一般為40~53kPa),並同時加熱至所需溫度60±5℃。關閉真空泵上的活塞,停止抽氣,使真空幹燥箱內保持一定的溫度和壓力,經4h後,打開活塞,使空氣經幹燥裝置緩緩通入至真空幹燥箱內,待壓力恢複正常後再打開。取出稱量瓶,放入幹燥器中0.5h後稱量,並重複以上操作至前後兩次質量差不超過2mg,即為恒重。
3.結果處理
結果處理同直接幹燥法。
實驗五十:血清無機磷的定量測定
【實驗目的】
(1)掌握測定血清無機磷的原理和操作步驟。
(2)熟悉分光光度計的使用方法。
(3)學會製備無蛋白濾液。
【實驗原理】
用三氯醋酸沉澱血清之蛋白質,於其無蛋白濾液中加入鉬酸試劑後,與血清的無機磷結合生成磷鉬酸,再用氯化亞錫將磷鉬酸還原成藍色的鉬藍,其藍色之深淺與血清無機磷的含量成正比。與同樣處理的磷標準溶液比色後,通過計算即可求出血清無機磷的含量。
【試劑與器材】
1.試劑
(1)10%三氯醋酸。
(2)磷標準溶液:0.8μg/mL稱取2.194g純KH2PO4溶於已盛有約100mL蒸餾水的500mL的量瓶中,加入10mL5mol/L硫酸,搖勻,再用蒸餾水稀釋至刻度,反複倒轉幾次搖勻。此液為標準無機磷貯存液,每毫升含磷1mg。向標準無機磷貯存液中加入氯仿10mL,用力振蕩,使氯仿在貯存液中飽和,如此可防止因細菌的生長而使標準磷的含量下降,取該貯存液0.8毫升用蒸餾水稀釋至1000mL,即配成每毫升含磷0.8μg的標準應用液。
(3)鉬酸試劑:稱取5g鉬酸銨,溶於10mL蒸餾水內,再加15mL濃硫酸,待冷卻後,加蒸餾水至100mL。
(4)氯化亞錫溶液:稱取2g氯化亞錫溶於5mL濃鹽酸中,保存於棕色瓶內,貯冰箱,此液稱為氯化亞錫原液。在每次實驗前,取該溶液0.5mL,用蒸餾水稀釋至100mL。該液貯於冰箱,但隻能應用2~3天。
2.器材
分光光度計、三角瓶、試管等。
【實驗操作】
(1)取小三角瓶一個,加入血清0.2mL,10%三氯醋酸9.8mL,混合後,靜置5min,過濾,將濾液保留一試管中備用。
試劑/mL:1(空白管)、2(標準管)、3(測定管)
血濾液:—、—、4.0
蒸餾水:4.0、—、—
磷標準溶液:—、4.0、—
鉬酸試劑:1.0、1.0、1.0
氯化亞錫溶液:0.5、0.5、0.5
(2)取三支試管,標明1、2、3號,按上表操作。
(3)將各管搖勻後,於室溫中靜置10min,以1號管內溶液作空白,在660nm波長進行比色,記錄2、3號管內溶液的吸光度讀數分別為A標、A測。
【結果處理】
每100mL血清中無機磷的含量(mg):
無機磷的含量(mg/100mL)=測定管吸光度標準管吸光度×C標×稀釋倍數×100
正常血清無機磷的含量為3~5mg/100mL。在甲狀旁腺機能減退、維生素D缺乏時,血清無機磷的含量可降低;在腎功能不全時,可以使血清無機磷的含量升高。故臨床上測定血清無機磷含量,有助於有關疾病的診斷。
【注意事項】
(1)血液樣品必須新鮮,不能有溶血現象,否則,血球內大量的有機磷進入血清,影響結果。如血液樣品久置不分離,血球之中有機磷經酶的作用可變為無機磷,然後通過紅血球膜進入血清中,也會導致測定結果過高。
(2)用三氯醋酸沉澱蛋白質,濾液呈較強酸性,使磷酸鹽不致沉澱,並抑製有機磷化合物的分解。
(3)濾紙應先用稀鹽酸洗滌,否則濾紙上的磷影響測定結果。
(4)氯化亞錫有還原作用(本身不穩定,易被氧化),實驗時須臨時配製應用液。
實驗五十一:血清鈣測定(EDTA-Na2滴定法)
【實驗目的】
(1)了解血清離子鈣在人體營養學上的意義及其在生理學上的重要性。
(2)掌握EDTA滴定法測定血清離子鈣的原理和方法。
【實驗原理】
血清中的鈣離子在堿性溶液中與鈣紅指示劑結合成可溶性的絡合物,使溶液顯紅色。乙二胺四乙酸二鈉(簡稱EDTA二鈉)對鈣離子的親和力大,能與該絡合物中的鈣離子結合,使指示劑重新遊離在堿性溶液中顯藍色。故以EDTA二鈉滴定時,溶液由紅色變為藍色時,即表示終點達到。以同樣方法滴定已知鈣含量的標準液,從而計算出血清標本中鈣的含量。