任务11&12&13 饲料中粗灰分、钙、磷的测定（课件）-《畜禽营养与饲料加工技术》中国农业科学技术出版社 同步精品课堂

中国农业科学技术出版社 《畜禽营养与饲料加工技术》 项目一 畜禽营养基础 任务十一&十二&十三 饲料中粗灰分、钙、磷测定 1 CONTENTS 目 录 01 学习目标 02 教学重难点 03 新课导入 04 知识讲授 05 师生互动 06 课内小结 07 课内练习 一、学习目标 知识目标 1、掌握粗灰分、钙、总磷的测定原理及适用范围。 2、理解高锰酸钾滴定法（仲裁法）和钒钼黄分光光度法的反应机理。 3、熟悉测定过程中的关键参数（如温度、时间、试剂浓度）。 技能目标 1、能独立完成粗灰分的灼烧、恒重操作及结果计算。 2、能规范进行钙的干法/湿法分解、草酸钙沉淀及滴定分析。 3、能配制钒钼酸铵显色剂，绘制磷标准曲线并使用分光光度计。 二、教学重难点 教学重点 1、粗灰分的测定原理及操作步骤（炭化、灼烧、恒重）。 2、钙的测定原理（高锰酸钾滴定法）及操作步骤（试样分解、沉淀生成、滴定）。 教学难点 1、粗灰分测定中恒重的判断及高温炉的操作。 2、钙测定中沉淀的生成与洗涤、滴定终点的判断。 三、新课导入 典型案例： 饲料中的贝壳粉 三、新课导入 案例问题： 1、如何判断饲料中矿物质含量是否合格？ 四、知识讲授 饲料中粗灰分的测定 相关术语 粗灰分：饲料样品在550~600℃高温炉中将所有有机物质全部氧化后剩余的残渣。主要为矿物质氧化物或盐类等无机物质，有时还含有少量泥沙，故称粗灰分。 四、知识讲授 饲料中粗灰分的测定 材料准备 1.实验室用样品粉碎机或研钵 2.分样筛 ( 孔径0.45 mm, 40目 ) 3.分析天平(感量为0.0001 g) 4.高温炉 有高温计且可控制炉温在(550±20)℃。 5.坩埚(瓷质, 容积为50ml) 6.干燥器 用氯化钙或变色硅胶作干燥剂。 四、知识讲授 饲料中粗灰分的测定 实施过程 1.将坩埚和盖一起放入高温炉中，于(550±20)℃下灼烧30 min，取出，在空气中冷却约1min，放入干燥器中冷却30 min，称重。再重复灼烧，冷却、称重( 直至两次质量之差小于0.0005g，为恒重。 2.在已知质量的坩埚中称取2~5g试样(m₁，灰分质量应在0.05g以上) ，在电炉上低温炭化至无烟为止。 3.炭化后将坩埚移入高温炉中，于(550±20) ℃下灼烧3h。取出，在空气中冷却约1m in, 放入干燥器中冷却30 min, 称重。再同样灼烧1 h, 冷却、称重( 直至两次质量之差小于0.001g，为恒重。 四、知识讲授 饲料中粗灰分的测定 四、知识讲授 饲料中粗灰分的测定 相关知识 一、适用范围 本方法适用于配方饲料、浓缩饲料及各种单一饲料中粗灰分的测定。 二、原理 饲料在550 ℃灼烧后所得的残渣，用质量百分率来表示。残渣中主要是氧化物、盐类等矿物质，也包括混入饲料中的沙石、土，故称为粗灰分。粗灰分在饲料中并非具有给予营养元素的功效，反而是操纵饲料品质的一个技术指标，一般粗灰分含量太高，表明饲料品质较差。 四、知识讲授 饲料中钙的测定 一、试剂和溶液 1.浓硝酸 2.高氯酸(70%~72%) 3.盐酸溶液 ( 1+3) 4.硫酸溶液 ( 1+3) 5.氨水溶液 ( 1+1 ) 6.氨水溶液 ( 1+50) 7.草酸铵水溶液 ( 42 g/L ) 称取4.2g草酸铵溶于100mL水中。 8.高锰酸钾标准溶液 9.甲基红脂、剂(1g/L) 称取0.1g甲基红溶于100mL95%乙醇中。 四、知识讲授 饲料中钙的测定 二、仪器和设备 1.实验室用样品粉碎机或研体 2.分样篇 (孔径0.42mm,40日 ) 3.分析天平(感量0.0001g) 4.高温炉[电加热, 可控温度在(550±20) ℃] 5.坩埚(瓷质) 6.容量瓶 ( 100mL) 7.滴定管 (酸式, 25mL或50mL) 7.滴定管 (酸式, 25mL或50mL) 8.玻璃漏斗(6cm直径) 9.定量滤纸(中速, 7~9cm) 10.移液管( 10mL、20mL ) 11.烧杯(200mL) 12.叽氏烧瓶(250mL或500mL ) 四、知识讲授 饲料中钙的测定 实施过程 1.试样的分解 (1) 干法。称取试样2~5g(精确至0.0002g) 于坩埚中，在电炉上小心炭化，再放入高温炉于550℃下灼烧3h(或测定粗灰分后连续进行)，在盛灰坩埚中加入盐酸溶液10mL和浓硝酸数滴，小心煮沸，将此溶液转入100mL容量瓶，冷却至室温，用蒸馏水稀释至刻度，摆匀，为试样分解液。 四、知识讲授 饲料中钙的测定 (2) 湿法(用于无机物或液体饲料) 。 称取试样2~5g于凯氏烧瓶中，精确至0.0002g, 加入硝酸10mL, 加热煮沸, 至二氧化氮黄烟逸尽, 冷却后加入70%~72%高氯酸10mL，小心煮沸至溶液无色，不得蒸干，冷却后加蒸馏水50mL，且煮沸驱逐二氧化氮，冷却后转入100mL容量瓶，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，为试样分解液。 四、知识讲授 饲料中钙的测定 2.试样的测定 准确移取试样液10~20mL(含钙量20 mg左右)于200mL烧杯中, 加蒸馏水100 mL,甲基红指示剂2滴，滴加“1+1”氨水溶液至溶液呈橙色，再加盐酸溶液使溶液恰变为红色(pH值为2.5~3.0) ，小心煮沸，慢慢滴加草酸铵溶液10mL，且不断搅拌，如溶液变为橙色，应补滴盐酸溶液至红色，煮沸数分钟，放置过夜使沉淀陈化(或在水浴上加热2h)。 四、知识讲授 饲料中钙的测定 用滤纸过滤，用“1+50”的氨水溶液洗沉淀6~8次，至无草酸根离子(接滤液数毫升加硫酸溶液数滴，加热至80℃，再加高锰酸钾溶液1滴，呈微红色，且半分钟不褪色)。 将沉淀和滤纸转入原烧杯，加硫酸溶液10mL，蒸馏水50mL，加热至 用0.05 mol/L高锰酸钾溶液滴定，溶液呈粉红色且半分钟不褪色为终点。 同时进行空白溶液的测定。 四、知识讲授 饲料中钙的测定 3.测定结果的计算 测定结果按下式计算： 式中，X——以质量分数表示的钙含量，%； V——试样消耗高锰酸钾标准溶液的体积，mL； V₀——空白消耗高锰酸钾标准溶液的体积，mL； c——高锰酸钾标准溶液的浓度，mol/L； V₁——试样分解液总体积，mL V₂——滴定时移取试样分解液体积，mL； m——试样质量, g; 四、知识讲授 饲料中钙的测定 0.02——与1.00 mL高锰酸钾标准溶液| 相当的以克表示的钙的质量。 所得结果应表示至小数点后两位。 4.允许差 含钙量在10%以上，允许相对偏差2%；含钙量在5%~10%时，允许相对偏差3%；含钙量1%~5%时，允许相对偏差5%；含钙量1%以下，允许相对偏差10%。 5.记录与总结 记录操作过程数据，总结实训中出现的问题，并书写实训报告。 四、知识讲授 饲料中钙的测定 相关知识 一、适用范围 本方法适用于配合饲料、浓缩饲料和单一饲料中钙的测定， 二、测定原理 将试样有机物破坏，钙变成溶于水的离子，并与盐酸反应生成氯化钙，然后在溶液中加入草酸铵溶液，使钙成为草酸钙白色沉淀，然后用硫酸溶液溶解草酸钙，再用高锰酸钾标准滴定溶液滴定游离的草酸根离子。根据高锰酸钾标准滴定溶液的用量，可计算出试样中钙含量。 四、知识讲授 饲料中总磷的测定 二、仪器和设备 1.实验室用样品粉碎机或研钵 2.分样筛 ( 孔径0.45 mm, 40目 ) 3.分析天平( 感量.0.0001 g ) 4.分光光度计 ( 可在400 nm下测定吸光度) 5.比色皿 ( 1 cm) 6.高温炉[可控温度在 ( 550±20) ℃] 7.瓷坩埚 ( 50mL ) 8.容量瓶 (50mL、100mL、 1000 mL) 9.移液管 (1.0mL、 2.0mL、 3.0mL、 5.0mL、 10mL) 10.三角瓶(250mL) 11. 凯氏烧瓶 ( 125 mL、250mL ) 12. 可调温电炉 ( 1000 W) 四、知识讲授 饲料中总磷的测定 实施过程 1.试样的分解 (1) 干法。本方法不适用于含( 的饲料, 称取试样2~5g (精确至0.0002g)于坩埚中，在电炉上小心炭化，再放入高温炉，在550℃灼烧3 h(或测粗灰分后继续进行) ，取出冷却，加入10 mL盐酸溶液和硝酸数滴，小心煮沸约10 min，冷却后转入100mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀，为试样分解液。 (2) 湿法。称取试样0.5~5g (精确至0.0002g) 于凯氏烧瓶中, 加入硝酸30mL, 小心加热煮沸至黄烟逸尽，稍冷，加入高氯酸10mL，继续加热至高温冒白烟(不得蒸干)溶液基本无色，冷却，加水30mL，加热煮沸，冷却后，用水转移至100mL容量瓶中，并定容至刻度，摇匀，为试样分解液。 四、知识讲授 饲料中总磷的测定 (3)盐酸溶解法。 盐酸溶解法(适用于微量元素预混料) ，称取试样0.2~1g(精确至0.0002g)于100mL烧杯中, 缓缓加入盐酸10mL, 使其全部溶解, 冷却后转入100mL容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀，为试样分解液。 四、知识讲授 饲料中总磷的测定 2.工作曲线的绘制 准确移取磷酸标准液0mL、1.0mL、2.0 mL、4.0 mL、8.0mL、16.0mL于50mL容量瓶中，各加钒钼酸铵显色剂10 mL，用水稀释至刻度，摇匀，常温下放置10 min以上，以0mL溶液为参比，1cm比色皿，在400 nm波长下，用分光光度计测定各溶液的吸光度。以磷含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。 3.试样的测定 准确移取试样分解液1.0~10.0mL(含磷量50~750 μg) 于50mL容量瓶中, 加入钒钼酸铵显色剂10mL，用水定容到刻度，摇匀，常温下放置10 min以上，用1cm比色皿在400 nm波长下测定试样分解液的吸光度，在工作曲线上查得试样的磷含量。 四、知识讲授 饲料中总磷的测定 4.测定结果的计算 测定结果按下式计算： 式中， X——以质量分数表示的磷含量，%； m——试样的质量, g; m₁——由标准曲线查得试样分解液磷含量，μg； V——试样分解液的总体积，mL； V₁——试样测定时移取分解液体积，mL。 10⁶——换算系数 所得到的结果应表示至小数点后两位。 四、知识讲授 饲料中总磷的测定 5. 允许差 含磷量0.5%以下，允许相对偏差10%；含磷量0.5%以上，允许相对偏差3%。 6. 记录与总结 记录操作过程数据，总结实训中出现的问题，并书写实训报告。 四、知识讲授 饲料中总磷的测定 相关知识 一、适用范围 本方法规定了用钒钼黄显色光度法测定饲料中总磷量的方法。本方法适用于饲料原料(除磷酸盐外) 及饲料产品中磷的测定。 二、原理 将试样中的有机物破坏，使磷元素游离出来，在酸性溶液中，用钒钼酸铵处理，生成黄色的 在波长400 nm下进行比色测定。 五、师生互动 课堂讨论 1、在饲料中粗灰分的测定过程中，为什么需要控制温度在(550±20)℃范围内？ 2、饲料中钙的测定使用高锰酸钾滴定法，这种方法的关键步骤是什么？ 3、在饲料中总磷的测定中，为什么使用钒钼酸铵显色光度法？这种方法在操作过程中需要注意哪些事项？ 六、课内小结 七、课内练习 单项选择题 1、测定饲料粗灰分时，高温炉应设定的灼烧温度为（ ） A. (105±2)℃ B. (350±20)℃ C. (550±20)℃ D. (800±25)℃ 2、粗灰分测定中，空坩埚必须进行恒重操作，其标准是连续两次称量质量之差小于（ ） A. 0.0005 g B. 0.005 g C. 0.05 g D. 0.5 g 【答案】C 【解析】550℃是标准方法规定的温度。在此温度下，有机物质能被充分氧化分解，而矿物质成分性质稳定，不会分解或挥发，从而确保测定结果的准确性。 【答案】A 【解析】恒重是确保称量准确性的基础。极其严格的质量差要求（<0.0005g）是为了最大限度地减小称量误差，保证后续样品测定结果的可靠性。 七、课内练习 判断题 1、粗灰分就是饲料中的纯矿物质营养素。（ ） 2、灼烧粗灰分时，坩埚盖必须盖紧，以防止样品飞溅。（ ） 【答案】错误。粗灰分是饲料在高温下氧化后的无机残渣，它包括动物必需的矿物元素，也可能包含饲料中固有的或掺入的泥沙等无营养价值的惰性物质，因此不能等同于有营养价值的纯矿物质。 【答案】错误。灼烧时需将坩埚盖斜开或半开，以便氧气充分进入，确保有机物完全氧化，同时允许产生的水蒸气和二氧化碳气体逸出。盖紧盖子会导致燃烧不充分或内部压力增大。 七、课内练习 简答题 1、比较分光光度法测定磷含量中“干法”和“湿法”分解试样的优缺点及适用对象。 【答案】 干法（灰化法）： 优点： 操作相对简单，所需试剂少，空白值低，适合处理大批量样品。 缺点： 耗时较长，温度高可能导致某些磷化合物（如与钙结合的）溶解不完全，或某些元素挥发。 适用对象： 主要用于有机饲料（如植物性饲料、配合饲料）的预处理。 湿法（消化法）： 优点： 分解温度相对较低，分解更彻底，速度快。 缺点： 需要使用大量强酸（硝酸、高氯酸），操作危险（高氯酸严防蒸干爆炸），产生酸雾，空白值较高。 适用对象： 适用于大多数饲料，特别是含磷量高或不易灰化的样品。 感谢您的耐心观看 33 $$