Содержание магния в продуктах питания

Рекомендуемое оптимальное потребление Са и Мg, мг/сут

Возраст	Са	Мg
До 29 дней, с учетом естественного вскармливания	240	50
1-6 месяцев	500	60
7-12 месяцев	600	70
1-3 года	800	150
4-10 лет	1150	270
11-17 лет, юноши	1200	320
11-17 лет, девушки	1100	300
Взрослые мужчины и женщины	800	400
Беременные женщины и кормящие матери	1000	450

Соли кальция и магния поступают в организм с пищей и водой. Вода обеспечивает от 10 до 30 % суточной потребности в данных элементах.

Ионы кальция (Са²⁺) и магния (Мg²⁺) определяют жесткость воды, которая измеряется суммарной концентрацией мг-эквивалентов этих ионов в 1 л воды.

Ж_о = [Са²⁺]/20,04 + [Мg²⁺]/12,16,

где Ж_о – общая жесткость, мг-экв/л; [Са²⁺], [Мg²⁺] – концентрации ионов кальция и магния в воде, мг/л; 20,04 - масса 1 мг-эквивалента иона кальция;12,16 – масса 1 мг-эквивалента иона магния.

Различают несколько видов жесткости: общая, постоянная и временная.

Существует следующая градация природной воды по величине общей жесткости в мг-экв/л:

Вода очень мягкая ……………………… 0-1,5

Мягкая ………………………………… 1,5-3,0

Средней жесткости …………………… 3,0-4,5

Довольно жесткая …………………….. 4,5-6,0

Жесткая………………………………… 6,0-10

Очень жесткая…………………………. > 10

Общая жесткость эквивалентна содержанию в воде всех солей кальция и магния, а временная (карбонатная) – содержанию гидрокарбонатов Са и Мg.

Временная жесткость устраняется кипячением воды:

Са(НСО₃)₂ СаСО₃↓ + Н₂О + СО₂ ↑.

Постоянная жесткость определяется разностью между общей и временной жесткостью.

Для питьевых целей допускается использование относительно жестких вод, так как соли кальция и магния невредны для здоровья и незначительно ухудшают вкусовые качества воды. Однако, использование жесткой воды для хозяйственно-бытовых целей вызывает ряд неудобств: образуется накипь, увеличивается расход моющих средств, плохо развариваются мясо и овощи и др. Поэтому, согласно СанПин 2.1.4.1074-01 жесткость воды централизованных систем питьевого водоснабжения не должна превышать 7 мг-экв/л, или по постановлению главного санитарного врача соответствующей территории – не более 10 мг-экв/л.

Определение общей жесткости и концентраций ионов кальция и магния

В питьевой воде

Общая жесткость воды чаще всего определяется комплексонометрическим методом, который основан на реакции образования внутрикомплексных соединений ионов кальция и магния с органическими реактивами, называемыми комплексонами.

В данной работе в качестве комплексона используется 0,01Н раствор этилдиаминтетраацетата натрия (ЭДТА), который называют комплексоном III или трилоном Б, условно обозначенный как Н₂Na₂A.

Для определения момента окончания реакции (точки эквивалентности), в качестве индикатора используют органический краситель кислотный хром темно-синий (НJnd), который окрашен в синий цвет. Индикатор образует с катионами металлов в щелочной среде неустойчивое соединение вишнево-красного цвета.

Са²⁺ + 2 НJnd → СаJnd₂ + 2 Н⁺

бесцветный синий вишнево-красный

При титровании анализируемой воды трилоном Б, индикатор вытесняется из комплекса с металлами и раствор окрашивается в синий цвет, что свидетельствует об окончании реакции.

СаJnd₂ + Н₂Na₂A → СаNа₂А + 2 НJnd

вишнево-красный бесцветный бесцветный синий

Ход выполнения работы

1. В зависимости от предполагаемой жесткости воды пипеткой или мерным цилиндром точно отмеряют аликвотную часть анализируемой воды (10, 25, 50 или 100 мл) и переносят её в колбу для титрования (250 мл). Если объем взятой для анализа воды меньше 100 мл, то его разбавляют дистиллированной водой до 100 мл.

2. В анализируемую воду добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора (рН≈9) и 3-5 капель индикатора (кислотный хром темно-синий).

3. Пробу титруют 0,01Н раствором трилона Б, осторожно добавляя его из бюретки в колбу для титрования по одной капле левой рукой и тщательно перемешивая колбу в процессе титрования вращательным движением правой руки. Титрование ведут до перехода окраски раствора в синий цвет.

4. Анализ повторяют 2-3 раз, каждый раз замеряя по бюретке объем трилона Б, израсходованный на титрование.

5. Если на титрование пробы идет меньше 5 мл трилона Б, то анализ повторяют, увеличив объем аликвотной части. Если на титрование уходит более 20 мл трилона Б, то анализ также повторяют, уменьшив объем аликвотной части анализируемой воды.

6. Рассчитывают общую жесткость воды по формуле:

где Ж_о – общая жесткость воды, мг-экв/л; Н_тр – нормальность трилона Б, мг-экв/мл; V_тр¹ - объем трилона Б, пошедший на титрование, мл; V₁ – объем аликвотной части пробы воды, взятой для анализа, мл; 1000 – коэффициент пересчета результата анализа на 1л, мл.

Концентрация ионов кальция определяется также комплексонометрическим титрованием, но в присутствии другого индикатора – мурексида, который в свободном виде имеет фиолетовую окраску. С ионами Са²⁺мурексид образует соединение малинового цвета.

Са²⁺ + 2 НJnd → СаJnd₂ + 2 Н⁺

бесцветный фиолетовый малиновый

При титровании пробы трилоном Б в сильно щелочной среде СаJnd₂ разлагается и образуется устойчивая комплексная соль кальция с трилоном Б. Выделившийся индикатор окрашивает раствор в устойчивый фиолетовый цвет, что свидетельствует об окончании реакции.

СаJnd₂ + Н₂Na₂A → СаNа₂А + 2 НJnd

малиновый бесцветный бесцветный фиолетовый

Ход выполнения работы

1. Для определения концентрации ионов кальция, в колбу для титрования отбирают аликвотную часть анализируемой пробы, таким же образом, как и при определении общей жесткости воды: 10, 25, 50 или 100 мл. В случае необходимости добавляют дистиллированную воду так, чтобы общий объем пробы был 100 мл.

2. К анализируемой воде добавляют 6 мл 20% раствора едкого калия (КОН) (рН>12) и на кончике шпателя индикатор мурексид, затем пробу перемешивают. Раствор окрашивается в малиновый цвет.

3. Пробу осторожно титруют трилоном Б (также, как и при определении общей жесткости воды). Титрование ведут до перехода окраски раствора в устойчивый фиолетовый цвет. Замеряют по бюретке объем трилона Б, пошедшего на титрование.

4. Анализ повторяют 2-3 раза, каждый раз замеряя по бюретке объем трилона Б, израсходованный на титрование. Для расчета используют средний результат.

5. Рассчитывают концентрацию ионов кальция в анализируемой воде по формуле:

Са²⁺ = ,

где Са²⁺ - концентрация ионов кальция, мг/л; Н_тр.- нормальность трилона Б; V_тр² – объем трилона Б, пошедший на титрование; Э_Са2+ - масса 1 мг-эквивалента ионов кальция, равная 20,04 мг; V₂ – объем аликвотной части пробы воды, взятой для определения концентрации иона кальция, мл; 1000 – коэффициент пересчета результата анализа на 1л,мл.

Концентрация ионов магния рассчитывается по разности между общей жесткостью воды и концентрацией ионов кальция.

Расчет можно вести по формуле:

Мg²⁺ = Э_М_g₂₊(Ж_о - ),

где Мg²⁺ - концентрация ионов магния, мг/л; Э_М_g₂₊ - масса одного мг-эквивалента иона магния, равная 12,16 мг; Ж_о – общая жесткость воды в мг-экв/л; Са²⁺ – концентрация ионов кальция, мг/л; Э_Са2+ - масса одного мг-эквивалента иона кальция, равная 20,04 мг.

Оформление результатов

1. Полученные результаты занести в табл.2 и охарактеризовать исследуемую воду по величине жесткости.

Таблица 2

Дата	Исследуемая вода	Определяемый показатель	Объем аликвотной части пробы воды, мл	Нормальность трилона Б, мг-экв/л	Объем трилона Б, пошедшего на титрование, мл	Результаты анализа
		Ж^о Са²⁺ Мg²⁺

2. Используя данные, приведенные в прил. 1 и 2 рассчитайте, сколько кальция и магния вы получаете ежесуточно с продуктами питания. Расчеты сведите в табл.3

Таблица 3

Расчет суточного потребления кальция и магния с продуктами питания

Продукт	Содержание кальция или магния, мг/на порцию	Порция, г	Суточное потребление, мг/сут.
			Са²⁺	Mg²⁺

Всего

3. По полученным данным определите суточное количество кальция и магния, поступающее в организм с продуктами питания и водой?

+ =

продукты вода всего

4. На основе расчетов и выполненной лабораторной работы ответьте на следующие вопросы:

Ø какова жесткость используемой питьевой воды;

Ø достаточно ли кальция и магния содержится в вашем питании;

Ø какие профилактические меры необходимо предпринять при недостатке поступления кальция и магния в организм.

Приложение 1

Содержание магния в продуктах питания

(в мг на 100 г продукта)

Продукт	Содержание магния, мг
Пшеничные отруби	590
Тыквенные семечки	535
Семечки подсолнуха	420
Халва тахинная	303
Проросшие зерна пшеницы	250
Соя	247
Арбуз	224
Зелень	100-170
Овсяная крупа	142
Курага	130
Фасоль	130
Рис	130
Горох	107
Хлеб с отрубями	90
Бананы	35
Сыр	30
Морская рыба	24-73
Говядина	20