碳酸饮料中笨甲酸钠含量的测定与分析摘 要碳酸饮料中苯甲酸钠添加含量不仅影响着企业的品牌效益还会影响到消费 者安全问题，然而目前国家标准中苯甲酸钠含量的测定方法不太适合测定实验研 究，本实验提供了两种比较实用便捷和低成本的分析测定技术碱滴定法测定笨甲酸钠用标准氢氧化钠溶液滴定处理液至初显粉红色为终 点，记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积，再运用公式计算出样品中苯甲酸钠含量 紫外分光光度法测碳酸饮料中的苯甲酸钠在酸性条件下经乙醚提取分离后，测定 样品中苯甲酸钠的吸光度，通过标准曲线的回归方程查得样品中苯甲酸钠的含 量这两种方法不需要贵重的气相或液相色谱仪，样品处理简单易于操作，检验 结果与国家标准中高效液相色谱法测定结果基本一致可作为饮料产品中苯甲酸 钠含量监控的有效方法关键词：碳酸饮料苯甲酸钠碱滴定法紫外分光光度计1、 前言苯甲酸钠又称安息香酸钠，分子式为C7H5NaO2，性状白色颗粒或结晶性粉 末无臭或微带安息香气味,味微甜，有收敛性；易溶于水（常温）53.0g/100ml 左右,PH在8左右；是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌，抑菌作用;其防腐最佳 PH是2.5-4.0,在PH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好.苯甲酸钠亲油性较大, 易穿透细胞膜进,细胞体内，干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收； 进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰 辅酶A缩合反应，从而起到食品防腐的目的。
苯甲酸钠是用于内服液体药剂的防 腐剂，有防止变质发酸、延长保质期的效果我国食品防腐剂主要采用苯甲酸钠 及山梨酸钾，由于苯甲酸钠价格便宜，在碳酸饮料等饮品中作为防腐剂被广泛使 用但苯甲酸钠用量过多会对人体肝脏产生危害，甚至致癌为确保食品添加剂 的绝对安全使用，根据GB2760- 1996国家卫生标准规定，碳酸饮料中苯甲酸钠的 允许最大使用量为0.2g/kg在中国大多数地区，碳酸饮料生产企业众多，规模较大,对防腐剂苯甲酸钠的 添加控制水平较高,然而也有可能会发生防腐剂苯甲酸钠超标的情况如果每批 都送检，成本太高，企业自行按国家标准测定也不可合行目前国家标准中苯甲酸 钠含量的测定方法有气相色谱法、高效液相色谱法及薄层层析法,但缺少适合中 小企业的快速简便方法因此运用简便快捷的方法测定碳酸饮料内的苯甲酸钠含 量具有重要的意义2、实验目的1、 了解并掌握苯甲酸钠的防腐机制和苯甲酸钠作为食品添加剂的添加范围2、 根据碱滴定法则为原理，在实验中掌握碳酸饮料中笨甲酸钠含量测定方法3、 能根据碱滴定法则的标准做出准确的分析且得到正确的结论4、 掌握紫外可见分光光度计的检测方法并得出准确的结果做对照5、 能分析出几种碳酸饮料中笨甲酸钠含量的精确数值。
3、实验原理本实验测定的是碳酸饮料，其中含有大量的co，很可能与碱反应，对滴定2有一定的影响，在这种情况下，应实验前先搅拌溶液，充分除去水中溶解的CO2 后再进行实验本实验采用碱滴定法测定碳酸饮料中苯甲酸钠的含量和紫外可见 分光光度法测定碳酸饮料中苯甲酸钠的含量做对照实验碱滴定法是使用一种已知物质的量浓度的碱溶液跟未知浓度的酸溶液完全中 和，测出二者的体积，根据化学方程式中酸碱的物质的量的比值，计算出酸的溶 液浓度本实验使用0.01mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定碳酸饮料样品，记录在 指示剂酚酞乙醇试剂下到达滴定终点，即初显粉红色时消耗的标准氢氧化钠标准 溶液的体积，并计算出碳酸饮料中苯甲酸钠的含量紫外可见分光光度法是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作 用，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析，所依据的光谱是分子或离子吸 收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱按所吸收光的波长区域不同，分为 紫外分光光度法和可见分光光度法，合称为紫外可见分光光度法与其它光谱分 析方法相比，其仪器设备和操作都比较简单，费用少，分析速度快，灵敏度高, 选择性好，精密度和准确度较高，用途更为广泛。
4、 实验设备电子分析天平（O.OOOlg）电热恒温水浴锅（室温+5 °C〜99 °C）紫外可见分光光度计5、 实验材料及试剂a. 试剂的配制盐酸（1+1）： 1份体积的浓盐酸与1份体积的水相混和4%的氯化钠水溶液：0.01mol/L的标准氢氧化钠溶液：1%酚酞乙醇试剂：苯甲酸钠标准溶液：无水硫酸钠:分析纯乙醚:分析纯固体氯化钠:分析纯乙醇:分析纯蒸馏水b. 材料的处理可口可乐公司的雪碧碳酸饮料355ML一瓶百事公司的美年达碳酸饮料355ML一瓶七喜公司的七喜碳酸饮料355ML一瓶6、实验操作步骤6.1碱滴定法测定笨甲酸钠的含量6.1.1样品的准备分别用称取3种饮料试样60g,再平均分成3份，搅拌至无气泡产生，备用6.1.2样品的处理分别试样加入150mL的分液漏斗中，加入5克固体氯化钠，4mL盐酸（1+1 ）于 分液漏斗中用30mL乙醚和20mL乙醚各提取一次，每次震摇一分钟，弃去废 液，合并醚层，再用40mL4%的氯化钠水溶液洗涤醚层3次，每次需静置15分 钟弃去水层后，加入15g无水硫酸钠于醚层中，过滤，置于100mL烧杯中在40摄氏度温度下水浴至挥发干后，加入20mL中性乙醇溶解残渣，用50mL 水转移到锥形瓶中，加入3滴1%酚酞乙醇试剂。
6.1.3苯甲酸钠的滴定分别用0.01mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定1.2的处理液至初显粉红色为终点， 记录消耗的标准氢氧化钠标准溶液的体积（mL）6.1.4计算苯甲酸钠的测定含量6.2紫外分光光度法测定碳酸饮料中苯甲酸钠含量（对照实验）6.2.1苯甲酸钠的最大吸收峰的确定准确吸取苯甲酸钠标准溶液l.OOmL于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释成浓度为 10mg /L的苯甲酸钠溶液,摇匀，以蒸馏水作参比,在波长分别在200- 400nm波长 范围内扫描，记录苯甲酸钠的最大吸收峰6.2.2标准曲线的绘制吸取 10mL、0.1mL、0.2mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、3.0mL于 100mL容量瓶 中，分别加入1mL氢氧化钠溶液，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，在苯甲酸钠的最大吸 收峰测其吸光度，并以吸光度（A ）为纵坐标，浓度C （mg /L）为横坐标，绘制标准 曲线，计算得回归方程6.2.3苯甲酸钠的含量的测定吸取20mL碳酸饮料样品于50 mL具塞量筒中，加入1mL盐酸溶液摇匀，分别用20mL 乙醚提取2次，每次振摇1分钟,将上层乙醚提取液吸入另一50mL具塞量筒中，合并 乙醚提取液，将提取液在40摄氏度温度下水浴至挥发干，去醚后的残渣用1mL氢氧 化钠溶液溶解，再用蒸馏水定容至25 mL,摇匀，在苯甲酸钠的最大吸收峰测其吸 光度。
从标准曲线上查询相应苯甲酸钠的含量7、结果及计算7.1碱滴定法的结果及计算测定出消耗的标准氢氧化钠标准溶液的体积（mL）后，我们按照以下式子进行 计算：（v-v ）x c x 0.1441苯甲酸钠（g/kg）= 0 x 1000m结果如下名称编号消耗的标准氢氧化钠 标准溶液的体积（mL）苯甲酸钠的测定含量（mg）1雪碧碳酸饮料23平均值1美年达碳酸饮料23平均值1七喜碳酸饮料23平均值碱滴定法会比实际测定结果略偏高一点其原因可能是饮料中多以柠檬酸为酸味 剂，而柠檬酸虽微溶于乙醚,在提取过程中可能带出少量的柠檬酸，造成结果偏 高，但当样品中苯甲酸钠含量较高，二者测定结果很接近时，柠檬酸将不影响 碱滴定法结果的判定7.2紫外分光光度法结果及计算7.2.1苯甲酸钠的最大吸收峰为 7.2.2苯甲酸钠标准曲线的绘制浓度 C ( mg /L)012510152030吸光度(A )通过表格数据，我们可以用Excel软件绘制出苯甲酸钠的标准曲线7.2.3苯甲酸钠的含量的测定通过测定到的苯甲酸钠的最大吸收峰的吸光度，我们可以从苯甲酸钠的标准曲线 上查询到相应得苯甲酸钠含量名称编号吸光度(A )浓度 C (mg /L)1雪碧碳酸饮料23平均值1美年达碳酸饮料23平均值1七喜碳酸饮料23平均值8、注意事项1、在装满滴定液后，滴定前“初读”零点，应静置1〜2分钟再读一次，如液面 读数无改变，仍为零，才能滴定。
滴定时不应太快，每秒钟放出3〜4滴为宜， 更不应成液柱流下，尤其在接近计量点时，更应一滴一滴逐滴加入(在计量点前 可适当加快些滴定)滴定至终点后，须等1〜2分钟，使附着在内壁的滴定液流 下来以后再读数，如果放出滴定液速度相当慢时，等半分钟后读数亦可，“终读”也至少读两次2、 滴定管读数可垂直夹在滴定管架上或手持滴定管上端使自由地垂直读取刻度, 读数时还应该注意眼睛的位置与液面处在同一水平面上，否则将会引起误差3、 用毕滴定管后，倒去管内剩余溶液，用水洗净，装入蒸馏水至刻度以上，用大试 管套在管口上，这样,下次使用前可不必再用洗液清洗4、 碱滴定法实验中碳酸饮料中苯甲酸钠含量是通过滴定法测定的得出结果和对 照实验中碳酸饮料中苯甲酸钠含量是通过紫外分光光度法测定的得出结果，因此 在实验过程中存在误差，应设置重复组，取其平均值，以减少误差，保证实验结 果的准确性9、费用预算名称数量价格可口可乐公司的雪碧碳酸饮料(355ml)1瓶2.5百事公司的美年达碳酸饮料(355ml)1瓶2.5七喜公司的七喜碳酸饮料(355ml)1瓶2.5无水硫酸钠105g总费用。