《酿酒分析与检测》课程教案
授 课 题 目 | 项目2 原料检测分析 | ||
授 课 时 间 | 第2周周 第1-6 节 | ||
课 次 | 2次 | 课 时 安 排 | 6课时 |
课 型（请打√） | 理论课（√） 讨论课（ ） 实验课（ √） ）习题课（ ）其他（ ） | ||
教学目的与要求 | 了解水的硬度的概念，测定水硬度的意义，以及水的硬度的表示方法； 理解 EDTA 测定水中钙、镁含量的原理和方法，包括酸度控制和指示剂的选择 ；掌握酒生产用水理化指标的检测方法与原理，并能准确检测出酿酒用水硬度。 | ||
教学重点与难点 | 重点：EDTA标准溶液的配制和标定 难点：EDTA标准溶液的配制和标定 | ||
教学方法与手段 | 教学方式：讲授法、演示法、讨论法、及实际操作 教学辅助手段：多媒体教学辅以板书，实操演示及实操 | ||
教 学 内 容
| 一、课程导入 二、知识讲授(约1课时) 任务1 酒类生产用水分析检测：总硬度测定 1酿造用水相关知识点 2水硬度测定 2.1水硬度测定原理 2.2水硬度测定主要试剂和仪器 2.3水硬度测定基本操作 2.4注意事项 任务2 示范操作 三、任务实施(约5课时) EDTA标准溶液的配制和标定 四、总结和布置作业
| ||
思考题与作业 | 1、水硬度？ 2、如何使最终结果准确？
| ||
讲 稿
一、课程导入
二、知识讲授
任务1 酒类生产用水分析检测：总硬度测定
1酿造用水相关知识点
水源、水硬度
2.1水硬度测定原理
水的硬度最初是指钙、镁离子沉淀肥皂的能力。水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度，其中包括碳酸盐硬度 ( 即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又叫暂时硬度 ) 和非碳酸盐硬度 ( 即加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又称永久硬度 ) 。
硬度的表示方法尚未统一，目前我国使用较多的表示方法有两种：一种是将所测得的钙、镁折算成 CaO 的质量，即每升水中含有 CaO 的毫克数表示，单位为 mg·L-1 ；另一种以度 ( °) 计：1硬度单位表示 10万份水中含1份CaO( 即每升水中含 10mgCaO) ， 1° ＝ 10ppm CaO 。这种硬度的表示方法称作德国度。(工业用水和生活饮用水对水的硬度的要求)我国生活饮用水卫生标准规定以 CaCO3 计的硬度不得超过450mg·L-1 。
Ca2+ + EDTA = Ca-EDTA
Mg2+ + EDTA = Mg-EDTA
2.2水硬度测定主要试剂和仪器
2.2.1主要药品
乙二胺四乙酸二钠(Na2H2Y·2H2O，S, AR，Mr = 372.24)；CaCO3(S,AR)，Mr = 100.09；K-B指示剂；1:1的盐酸(V:V)；1:1氨水；5mL10%NaOH溶液；钙指示剂；NH3·H2O–NH4C1缓冲溶液(pH≈10，称取固体氯化铵67 g，溶于少量水中，加浓氨水570 mL，用水稀释至1 L)。
2.2.2主要仪器
酸式滴定管(50 mL)。台秤、分析天平、酸式滴定管、锥形瓶、移液管(25 mL)、容量瓶(250 mL)、烧杯、试剂瓶、量筒(100 mL)、表面皿。
2.3水硬度测定基本操作
1) 0.01 mol·L–1 EDTA标准溶液的配制
称取1.8~2.0g分析纯的乙二胺四乙酸二钠溶于100 mL温水中，再加入400mL水，摇匀。如需久贮，最好贮存于聚乙烯塑料瓶中为佳。
2)0.01mol/L CaCO3标准溶液的配制
准确称量0.26~0.30g CaCO3，置于50 ml烧杯中，慢慢滴加 1:1 HCl 5ml 使CaCO3完全溶解，定量转移到 250.0ml 容量瓶中，三次洗涤烧杯的水都要转入，最后定容到250.0ml。
3）EDTA溶液浓度的标定
准确量取25.00 ml钙标准溶液于锥形瓶中，加入10ml 氨性缓冲溶液，再加入3滴 K-B指示剂，用EDTA溶液(装在酸式滴定管中)滴定，滴定至溶液颜色由紫红色恰变为蓝绿色。至少平行测定三次，至相对平均偏差小于0.2%为止。（K-B指示剂:称取0.2g酸性铬蓝K和0.4g萘酚绿B于小烧杯中, 加水溶解后,稀释至100ml）
4）水样中Ca2+ 、Mg2+总量的测定
① 滴定水中Ca2+、Mg2+
用移液管吸取水样50.00mL于250mL锥形瓶中，加5mLpH=10 NH3•H2O-NH4Cl缓冲溶液，再加3滴K-B混合指示剂，用EDTA溶液(装在酸式滴定管中)滴定，滴定至溶液颜色由紫红色恰变为蓝绿色。至少平行测定三次，注意接近终点时应慢滴多摇，至相对平均偏差小于0.2%为止。记录消耗标准溶液的体积（V1）。2% Na2S溶液掩蔽。
② 滴定水中Ca2+
用移液管吸取水样50.00mL于250mL锥形瓶中，加5mL10%NaOH溶液摇匀，加0.01g的钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色至纯蓝色， 平行四次。记录消耗标准溶液的体积（V2）。
③ 数据记录与处理：
Ca（mg/L）= 
Mg（mg/L）=
总硬度（CaO mg/L） =
式中
C——EDTA标准溶液的浓度，mol/L；
V1——K-B混合指示剂终点所用EDTA标准溶液的体积，mL；
V2—— 钙指示剂终点所用EDTA标准溶液的体积，mL；
40.08———钙的摩尔质量，g/mol；
56.08———CaO的摩尔质量，g/mol；
24.31——镁的摩尔质量，g/mol。
2.4注意事项
① 铬黑T对Mg2+显色灵敏度高，对Ca2+显色灵敏度低，当水样中Ca2+含量高而Mg2+很低时，得到不敏锐的终点，这时可采用KB混合指示剂。水样中含铁量超过10 mg·mL–1时用三乙醇胺掩蔽有困难，需用蒸馏水将水样稀释到Fe3+不超过10 mg·mL–1即可。
② 如果水样中HCO3-、H2CO3含量较高，终点变色不敏锐，可以经过酸化并煮沸后再测定或者采用返滴定法。水样中若含铁离子、铝离子等离子，会干扰Ca2+、Mg2+的测定，可以加入三乙醇胺、KCN、Na2S等。
③ 精度分析
计算极差，要求四次平行测定结果的极差/平均值不大于0.2%，取算术平均结果为报告结果，配制浓度与规定浓度之差不大于5%。
【思考与练习】
1．配位滴定中为什么需要加入缓冲溶液？
任务2 示范操作（视频）
三、任务实施
酿造用水硬度测定
