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标题	油条中铝元素的定性检测实验探究
范文	乔金锁+张向忠+姚霞飞 摘要：采用化学实验室常用仪器与试剂，利用铝离子的特征反应，对两种不同产地的油条分别灰化、研磨后，对试样中的铝用1.0mol/L的盐酸溶液提取、过滤、脱色，对所得试液进行定性检测。实验表明：两种油条中均含有铝。实验安全、可靠、灵敏度高，仪器简单、操作方便，污染小、成本低，适宜作为学生探究实验。 关键词：油条；铝含量；允许摄入量；定性检验；实验探究 文章编号：1005-6629（2015）12-0056-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B 人体内过多的铝对人中枢神经系统及胚胎发育等均有不良影响，还可能干扰孕妇体内的酸碱平衡，使卵巢萎缩，影响胎儿生长和机体磷钙的代谢。老年痴呆症、关岛帕金森氏痴呆综合症、肌萎缩性脊髓硬化和透析性脑病等神经失调疾病、骨软化癌及贫血等，在临床上发现都与铝有关。另外，人体摄入的铝的排泄主要通过肾脏，铝在体内积蓄，必然要增加肾的负担，对肾脏造成伤害，引起肾功能失调、肾衰竭和尿毒症等。铝在人体内引起的毒性是缓慢的、长期的、不易被觉察的，然而一旦发生代谢紊乱，后果却是严重的、不可恢复的。可见，人摄入铝过量，会对人体造成不可估量的危害。因此，世界卫生组织把铝列为食品污染源之一，WTO和FAO规定铝的暂定每周允许摄入量为7 mg/kg。我国食品添加剂使用卫生标准GB2760-1996规定，用于油炸食品和蒸制面食中铝的残留量不得超过100 mg/kg，成人每日摄入铝元素的量应控制在0.004g以下。油条是中国北方常用食品之一，每270g油条中约含有0.9g明矾[KAlSO4）2·12H2O]。若成人每日食用50g油条，铝元素的摄入量为0.0094g，这已约超过了日容许摄入量的2倍。我们采用实验室中简单仪器和微型实验，利用铝的特征反应，对两种不同产地的油条中是否含铝进行了定性检测，结果显示两种油条中均含有铝。建议应尽量少吃或不吃含铝油条。该实验可作为学生探究实验的素材。 1 实验用品 仪器与材料：研钵、火柴、坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、酒精灯、学生天平、药勺、点滴板、长颈漏斗、滤纸、铁架台、小烧杯（50mL）、大烧杯（500mL）、电热套、离心管若干、玻璃棒、胶头滴管若干、容量瓶（100mL） 实验试剂：工业酒精、盐酸（0.05 mol/L、0.1mol/L、0.3 mol/L、0.5 mol/L、1.0 mol/L）、活性炭、铝试剂、HAC（2 mol/L）、2%氨水 实验试样：①号油条（晋中市田森超市中厨）、②号油条（晋中市玉湖小摊） 2 实验原理 在离心试管中依次滴加2滴铝离子试液、5滴水、2滴2 mol/L HAC和2滴铝试剂，振荡后在水浴中加热片刻，再加入2滴氨水，若生成红色絮状沉淀，证明铝离子存在。 3 实验探究步骤 3.1 实验前查阅文献和探究方案设计 实验前通过搜集相关资料与信息，结合教师的指导与同学的交流，明确哪些日常食品中含有铝？过量摄入铝会给人体带来哪些危害？如何检测两种油条中是否含有铝离子？需要用什么物质把油条中铝溶解出来？铝离子所涉及的特征反应是什么？铝离子检验时是否有干扰以及如何排除干扰？ 3.2 探究方案的审阅 要求探究方案设计遵循化学实验的基本要求，即操作简单方便，现象明显稳定，便于观察，结论可靠合理。方案确定后交由指导老师审阅修改，最后确定实验方案并进行实验探究。 3.3 试样处理 3.3.1 确定合适浓度的盐酸溶液 为防止实验现象产生干扰，经对照试验后决定本实验选用1.0 mol/L的盐酸做油条浸泡液。 3.3.2 获取油条中铝试液 （1）灰化法获取①号油条试液 将①号油条风干后，称取10g放在研钵中，研磨后在坩埚中加酒精点燃灰化后，得剩余物4g。称取1g油条灰于干净小烧杯中，加入1.0 mol/L盐酸溶液10mL，用玻璃棒搅拌后过滤，得黄色滤液。在滤液中加入适量活性炭，进行脱色处理，再过滤后得到无色透明试液。 （2）研磨法获取①号油条试液 称取新鲜油条1g，将其研碎，置于小烧杯中，加入1.0 mol/L盐酸10mL，搅拌后静止一会儿进行过滤，得到浅黄色滤液。在滤液中加入适量活性炭进行脱色处理，再过滤后得到无色透明试液。 （3）用上述方法获取②号油条试液 用灰化法获取②号油条无色透明试液；用研磨法获取②号油条无色透明试液。 3.4 实验探究 3.4.1 ①号油条中铝的定性检验 （1）灰化法获取①号油条试液中铝的定性检验 按照人教版普通高中课程标准实验教科书《实验化学》铝离子的检验方法进行检验。在离心管中滴加2滴铝试液、5滴水、2滴2 mol/L HAC和2滴铝试剂，振荡后在水浴中加热片刻，再滴加2滴2%氨水，观察并记录实验现象。 实验现象：离心管中试液有红色絮状沉淀。 作出判断：①号油条中含有铝。 （2）研磨法获取①号油条试液中铝的定性检验 检验方法同（1）。在离心管中滴加2滴铝试液、5滴水、2滴2 mol/L HAe和2滴铝试剂，振荡后在水浴中加热片刻，再滴加2滴2%氨水，观察并记录实验现象。 实验现象：离心管中试液有红色絮状沉淀。 作出判断：①号油条中含有铝。 3.4.2 ②号油条中铝的定性检验 （1）灰化法获取②号油条试液中铝的定性检验 检验方法同3.4.1中（1）。 实验现象：离心管中试液有红色絮状沉淀。其红色较3.4.1中（1）、（2）的红色深。 作出判断：②号油条中含有铝，且比①号油条中含铝多。 （2）研磨法获取②号油条试液中铝的定性检验 检验方法同3.4.1中（2）。 实验现象：离心管中试液有红色絮状沉淀。其红色较3.4.1中（1）、（2）的红色深。 作出判断：②号油条中含有铝，且比①号油条中含铝多。 3.4.3 检测油条中铝的空白实验与对照实验 把50g油条（一根）灰化后转入烧杯中，加入1.0 mol/L盐酸65mL，搅拌后过滤、滤液脱色，得15mL无色透明试液。若成人每日食用50g油条（一根），铝元素的摄入量为0.0094g。把含0.0094g铝的0.165g明矾用15mL蒸馏水溶解，得对照实验试液。先后分别做检测油条中铝的实验、对照实验和空白实验，实验情况见表1。 4 结论与讨论 通过以上的实验探究，定性地检测出了晋中市田森超市中厨油条和玉湖小摊油条均含有铝，且玉湖小摊油条铝含量较田森超市油条多。以上结论只代表本实验所用产地的油条中所含铝的情况，不同产地的油条实验结果可能会存在不同程度的差异。 4.1 可用灰化法与研磨法获取油条中铝试液 用灰化法与研磨法所获油条中铝试液都可以检测出铝，但研磨法获取铝试液比灰化法简便，可依据具体情况取其中一种方法处理试样。 4.2 油条中为什么加入明矾 为了使油条松脆可口，揉制油条面团时加入了明矾和苏打，在高温油炸过程中，明矾和苏打发生以下反应： 由于CO2大量产生，使油条内部膨胀形成较大的孔隙，氢氧化铝胶体对此孔隙具有—定的支撑作用，并在表面形成一层松脆的皮膜，非常好吃。现在，无铝膨松剂虽已经研发成功，但油条制作者为什么还要在原料中加入明矾呢？一是加明矾比加无铝膨松剂成本低；二是明矾的收敛作用，能和蛋白质结合形成疏松凝胶而固化，使食品组织致密化，也就是使油条更脆，而无铝膨松剂难有如此效果；三是政府相关部门对无铝膨松剂的推广力度还不够；四是卫生监督部门监管不力。 4.3 亟待开发和完善无铝膨松剂，消除油条中的铝污染 潘锋、陈在耀等用铬天青分光光度法分别对葫芦岛市、三明市市售油条中铝含量检测的结果显示，其含量范围为134.69～653.99 mg/kg，铝含量严重超标。陆日贵等对南宁市面制食品油条、馒头进行随机抽样，按GB/T 5009.182-2003方法进行检测，结果显示共检测油条136份，铝含量超标124份，超标率为91.2%。可见，油条的铝污染范围很广原因是加工过程中使用含铝添加剂造成的。要想从根本上控制食品中铝污染，重点在控制含铝膨松剂的使用。无铝膨松剂是复合膨松剂的一种，目前研究主要集中在以磷酸盐、酒石酸氢钾、柠檬酸等为主要原料代替酸性剂中的明矾。利用酸性磷酸盐和有机酸盐在受热时可与NaHCO3发生化学反应产生CO2的特性，将小苏打、酒石酸氢钾、磷酸二氢钙和葡萄糖酸-δ-内酯配制成复合膨松剂，将其调制在油条面团中，炸制时发生反应放出CO2，使制品体积膨胀，同时形成均匀致密、疏松多孔的组织结构，达到膨松的目的。 5 结语 多数喜欢食用油条、粉条、粉丝、粉皮、凉粉、凉皮、膨化食品等含铝食品的人，很少或不考虑由铝带来的对身体的危害，特别是学生，这是必须引起注意的。通过该实验，学生不仅可以方便地检测油条中是否含有铝，而且可以调动学生的积极性，使学生更好地理解化学与生活的密切关系，理解化学知识的价值。该实验比4.3中所述定量检测食品中铝含量方法所用仪器简单、操作简便、安全可靠、灵敏度高、成本低。该实验作为学生探究实验的素材，一般实验室设备都能满足实验所需要的条件。
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