大小米的淘米水中矿物质及矿物质的测定

大小米的淘米水中矿物质及矿物质的测定

大米是中国人的主要食品之一，小米是中国古代的“粮食”之一。大米和小米中含有丰富的营养物质与矿物质,大米中微量元素的含量分别为:Fe—3.482mg/kg,Ca—247.4mg/kg,K—772.9mg/kg,Mg—226.7mg/kg,Zn—40.64mg/kg。小米中微量元素的含量分别为:Fe—11.92μg/g,Ca—116.67μg/g,K—2490μg/g,Mg—231μg/g,Zn—172μg/g。此外,小米中含直链淀粉27.2%,含蛋白质9.28%,维生素B1的含量居所有粮食之首。人们在做饭之前都会淘米,有些人三番五次地淘,甚至在热水中用手搓,而后把淘米水倒掉。事实上,不当的淘米,会使很多营养物质与矿物质被淘到水里。经常用淘米水洗手、洗脸,皮肤会变得光滑白皙。将蔬菜瓜果放在淘米水中浸泡5~6分钟,淘米水中的碱便会与果蔬上残留的农药发生反应,使农药失去大部分毒性。我们以普通高中常用仪器与试剂,对大、小米的淘米水(下文以淘米水简称)中主要营养物质及矿物质进行了定性检测,取得了较好的效果。把该内容设计为学生探究性实验,不仅能提高学生学习兴趣,而且利于强化化学与生活的联系、利用化学提高生活质量。1实验部分1.1试剂与仪器仪器与材料:六穴白色与黑色点滴板若干,玻璃棒,小烧杯,滴管若干;滤纸。试剂:浓硝酸,氢氧化钠溶液(5%、10%、20%、30%、40%),高锰酸钾溶液(5%),I2-淀粉试液(在100mL0.5%的淀粉溶液中加入5滴0.005mol·L-1的碘溶液),碘水,饱和硫氰酸钾溶液,硫氰酸汞铵溶液,钙试剂,镁试剂,饱和钴亚硝酸钠溶液,盐酸(3mol·L-1、2mol·L-1、1mol·L-1、0.5mol·L-1、0.1mol·L-1)。试样:小米(一级沁州黄:山西省沁州黄小米有限公司);大米(金龙鱼东北大米:益海嘉里(白城)粮油食品工业有限公司)。1.2大米．因子消除盐分别称取50g大米和小米于小烧杯中,各加入40mL蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌约5min,取淘米水于离心试管中,离心5min,静置,在离心管上部得到略显白色的大米淘米水待测液,离心管底部为白色沉淀;在离心管上部得到略显黄色的小米淘米水待测液,离心管底部得到略显黄色的沉淀。1.3碘遇淀粉的测定蛋白质遇浓硝酸变为深黄色,遇碱后则转化为橙黄色。维生素具有还原性,可与具有氧化性的物质如KMnO4、I2发生氧化还原反应,使稀KMnO4溶液、I2-淀粉试液褪色。在酸性溶液中检验淘米水中的淀粉,利用碘遇淀粉显蓝色的原理。Fe3++nKSCN→Fe(SCN)n3-n(血红色)+nK+(其他离子在一般含量时无严重干扰)Mg2++镁试剂+OH-→天蓝色沉淀(Ca2+和Mg2+的鉴定互不干扰)Ca2++钙示剂+OH-→红色2K++Na++Co(NO2)63-=K2Na[Co(NO2)6](黄)↓(常见阳离子中最主要的干扰是NH4+,但在试液中检测不到NH4+)1.4实验与探索1.4.1碱的浓度对质量水解反应的影响步骤:在洁净的白色点滴板穴内,分别滴入3滴离心试管底部大米、小米淘米水的沉淀,再滴加1滴浓硝酸,溶液逐渐变为黄色,3min后滴加1滴不同浓度NaOH溶液,实验现象见表1。结论:大、小米的淘米水中均含有蛋白质,碱的浓度为30%~40%时,现象明显。蛋白质作为有机物,一般难溶于水,若取离心试管中的上层清液进行检测,观察不到蛋白质的黄色反应。1.4.2实验水的加标实验步骤:在洁净的白色点滴板穴内,分别滴入3滴大、小米的淘米水,1滴I2-淀粉试液或1滴稀高锰酸钾溶液,实验现象见表2。结论:大、小米的淘米水中均含有维生素,小米水的褪色速度比大米水快。1.4.3保水剂与碘水试液步骤:在洁净的白色点滴板穴内,分别滴入3滴大、小米的淘米水,1滴稀盐酸溶液,1滴碘水试液。现象:小米水变蓝色的速度比大米水稍慢(约3min),应该是淘米水中维生素的影响。结论:大、小米的淘米水中均含有淀粉,褪色速率差异受淘米水中维生素的影响。1.4.4不同浓度的kscn饱和水溶液对kscn饱和水溶液的分散在洁净的白色点滴板穴内,分别滴入3滴大、小米的淘米水,然后分别滴入不同浓度的盐酸1滴,再分别滴入1滴KSCN饱和溶液,实验现象见表3。结论:大、小米的淘米水中含有铁,大米水浅红色不如小米水明显。该实验条件下检测铁,所用盐酸的适宜浓度为0.5~1mol·L-1。1.4.5镁试剂对蓝色试液的性能测定在洁净的白色点滴板穴内,分别滴入3滴大、小米的淘米水,然后分别滴入不同浓度的NaOH溶液1滴,再分别加入1滴镁试剂,观察不到理想的蓝色。空白试验时能看到镁试剂的紫红色,说明是镁试剂的浓度过大,试剂本身的紫红色掩盖了蓝色,所以换用玻璃棒蘸取少量镁试剂来接触试液,实验现象见表4。结论:大、小米的淘米水中均含有镁。在使用镁试剂时,用量不能多,否则试剂本身颜色会掩盖掉反应的颜色。1.4.6实验现象在洁净的白色点滴板穴内,分别滴入3滴大、小米的淘米水,然后分别滴入不同浓度的盐酸1滴,再分别滴入1滴(NH4)2Hg(SCN)4溶液,实验现象见表5。结论:小米的淘米水中有锌,本次实验中在大米的淘米水没有检测到锌。1.4.7钙的钙实验现象在洁净的白色点滴板穴内,分别滴入3滴大、小米的淘米水,1滴NaOH溶液,适量的钙试剂,实验现象见表6。结论:大、小米的淘米水中均含有钙。约5分钟后,酒红色变浅,可能是因为淘米水中含有维生素,使其褪色。1.4.8大、小米的质量检测在洁净的白色点滴板穴内,分别滴入3滴大、小米的淘米水,1滴亚硝酸钴钠溶液,观察到大、小米的淘米水亮黄,观察不到沉淀,空白试验亦为亮黄色。分别取2mL澄清大、小米的淘米水于离心试管,滴入3滴亚硝酸钴钠溶液,反应3min后,实验现象见表7。结论:初步可以判定大米的淘米水中含有钾,但不能确定小米的淘米水中是否含有钾。2样品中含有锌的量测通过以上实验探索,定性检测到了大、小米的淘米水中有蛋白质、维生素、淀粉、铁、镁、钙,小米的淘米水中还含有锌、大米的淘米水中还含有钾。在此实验条件下不能确定小米的淘米水中是否含有钾,原因是小米的淘米水略显黄色,对检测钾有干扰;不能确定大米的淘米水中是否含有锌,原因可能是锌含量低,有待以后进一步的研究。试样处理时,最好参照1.2进行,样品中加入过多水时,会降低被测物浓度,影响检测结果