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关于骨头钙含量
z不知道z2025/05/10化学 IP:中国
中文摘要
鸭骨头钙含量粗略测定

这个想法好久之前就有了,所以刚好有吃剩的鸭骨头,也有变质的氢氧化钠,

于是乎,拍脑袋得到这样一个思路:

骨头→骨灰→钙盐溶液→得到钙盐沉淀(碱中和)→计算得出骨头大致钙含量(挫骨扬灰)


1746882388184.png

吃剩的鸭腿骨

1746882425072.png

锯成段备用,锯的过程中掉渣了


火化备用(尽量除去水分和含碳化合物)

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冷却ing,有点类似于木炭,吹气可见红热

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火化前12.88g

火化后4.21g

火化前后质量相差了8.67g

可见,火化还是有用的,去除了我不希望看见的东西


1746882660440.png

粗略磨成“骨灰”


使用20ml68HNO3,40ml浓HCl配置王水,以便尽可能的溶解骨灰



1746882952817.png


IMG_20250510_191621.jpg

在骨灰加入配置好的王水中,并没有预想中产生的大量气体,反而十分安静

加入几mlH2O2,伴随着阵阵氯气,十分浓烈的次氯酸味道

溶液变得热情多了


IMG_20250510_191926.jpg


搭建一套溶解骨灰+尾气吸收装置

IMG_20250510_193215.jpg

开火,加热加速骨灰溶解,溶液随即变成浓烈的墨绿色


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10min后,溶液终于回归本色

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加热至30min,大部分骨灰都得到了溶解,仅剩余少量漂浮的不明黑色物质

伴随着加热的进行,酸液伴随水蒸气被蒸出

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伴随着最后一股迷人的NOx·Cl2的释放,溶液回归平静

1h后,随着水分蒸发,骨灰溶液变成了这个鬼样子

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尚有无法溶解的黑点,估计是一部分含碳物质尚未溶解的缘故,(我已经多次添加过氧化氢,可就是无法分解)

冷却,得到粘稠状液体

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钙盐结晶,其他的元素一概忽律

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继续

今天突然想到一个问题,如果按照原来的思路,钙盐和酸溶液直接加氢氧化钠中和过滤,那么原先骨灰中的磷元素在经过酸煮后,肯定有一部分转化为H3PO4,再和氢氧化钠中和,反应生成NaH2PO4,Na2HPO4,Na3PO4一系列乱七八糟的东西,这些磷酸盐再和溶液中的CaCl2,Ca(NO3)2反应,产物必定包含有乱七八糟的磷酸钙盐沉淀,最终影响钙含量计算

所以今天改变一下思路,使用(NH4)2SO4将可溶性钙盐转化为硫酸钙沉淀:

CaCl2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH4Cl

Ca(NO3)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH4NO3



溶液加入浓盐酸,提供强酸性环境,保证其加热状态下完全溶解

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使用砂芯漏斗抽滤,并垫上对应大小滤纸,防止其堵塞砂芯,除去不溶性黑色杂质颗粒

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最终得到黄黑色澄清溶液

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黑色不溶性杂质

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再次计算,假设获得的骨灰均是羟基磷酸钙(Ca5(PO4)3(OH))经过计算其中钙含量为39.8%

所以骨灰中钙质量=4.21×39.8%=1.67558g≈2g

假设可溶性钙盐均为CaCl

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那么相应的溶液中CaCl2质量应该为5.538g



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计算可知,要使CaCl2完全转化为CaSO4,至少需要6.79g(NH4)2SO4

称量10g过量(NH4)2SO4,保证可溶性钙盐完全转化1746938780976.png

使用100ml水溶解(NH4)2SO4,倒入滴液漏斗备用,将抽滤得到的“钙盐”溶液转移到大烧杯,开启磁搅,加热


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随着(NH4)2SO4溶液的加入,并没有预想中的沉淀产生,遂调快磁搅,随着温度的逐渐提高,白色沉淀终于出现IMG_20250511_105411.jpg

滴液漏斗滴加完毕,最终溶液沸腾得到豆浆


抽滤硫酸钙悬浊液,滤饼水洗2遍,无水乙醇洗2遍


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放置于阳光下晾干1746939461027.png

除去60g培养皿质量,得到净硫酸钙5.04g1746939608240.png

可知,骨灰中转化的钙为2.2925g

12.88g骨头火化得4.21g骨灰,假设火化过程中没有任何钙化合物得失。

综上

骨灰中钙含量:2.2925÷4.21≈0.545%

(与羟基磷酸钙39.8%钙含量相比,偏高可能是因为没有除去骨髓)

骨头中钙含量:4.21÷12.88≈0.327%



由上述步骤得到的硫酸钙,与无机钙盐反应制得的硫酸钙手感完全不同,由骨头得到的硫酸钙手感极其细腻,甚至可以和滑石粉媲美


[修改于 5个月1天前 - 2025/05/11 13:12:25]

来自:数理化 / 化学动手实践:实验报导
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