吴 尚

(山东省临沂第一中学南校区 276023)

“北方苦寒今未已，雪底菠菱如铁甲.”这是宋代诗人苏轼笔下的菠菜.菠菜(Spinacia oLeracea L.)是日常生活中一种特别常见、味道可口的蔬菜，又名波斯菜、鹦鹉菜、赤根菜.菠菜属植物界被子植物门双子叶植物纲石竹亚纲石竹目藜科.

鸡蛋炖菠菜、蒜蓉炒菠菜等都是餐桌上常见可口的菜肴.人们常说，吃“菠菜炖豆腐”会使人患上结石(Lithiasis).其主要原因是菠菜中的草酸(OxaLic acid)会和富含钙(Ca)的豆腐发生化学反应，生成难溶于水的草酸钙(CaLcium oxaLate)，在人体的肾脏与膀胱中沉积，形成草酸钙结石.草酸，别称乙二酸，是最简单的有机二元酸之一，是一种生物体内的代谢产物，在不同生物体中有着不同的作用.其结构简式为HOOCCOOH.Kamchan等学者在研究过程中发现，正常人通过食用蔬菜而摄入体内的草酸的量与体内的钙含量呈负相关，即草酸会对人体对钙的吸收产生影响.近年来许许多多对草酸研究虽然不尽相同，但都对观点有相似见解.

草酸的确会对人体健康产生影响.若人体摄入过量的草酸，则使得人体内的钙离子易于与草酸结合，形成草酸钙，导致人体内钙含量下降，长此以往将会使人体骨骼结构发生改变，引起诸如骨质疏松、慢性缺钙等的疾病.由于草酸钙为晶体，难以被人体吸收代谢，会在人体内沉淀，极易导致草酸钙结石与尿路结石.草酸钙同样会在消化道中沉积，随着不断积累会使硬度增加而导致消化道的损伤.

菠菜中的草酸含量在各种蔬菜中虽然较多，但仍然属于微量.其虽然会对人体消化道等产生影响，但微乎其微.但是对人体产生草酸钙结石的影响却不可忽视.草酸钙结石也是常见的五种结石(草酸钙结石、磷酸钙结石、尿酸结石、 磷酸镁胺结石、胱氨酸结石)中最常见的一种，百度百科资料显示，该种结石占肾结石的比例大于80%.

在了解这些后，测定菠菜中草酸含量、了解与预防草酸对人体健康产生不利影响的想法便萌生了.

在学习了高二化学科目的《化学反应原理》得知，草酸与酸性高锰酸钾的反应原理如下：

离子方程式：

2Mn2++10CO2↑+8H2O

化学方程式：

K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

利用酸性高锰酸钾的强氧化性，设计了氧化还原滴定实验，分别测出新鲜菠菜与煮熟后的菠菜中的草酸含量，并做对比.

一、仪器

分析天平(0.0001 g)、碱式滴定管(25 mL)、酸式滴定管(25 mL)、移液管(25 mL)、容量瓶(100 mL和1000 mL)、锥形瓶(250 mL)、烧杯、铁架台、玻璃棒、酒精灯、温度计、电磁炉、铁架台、漏斗、滤纸等

二、试剂

未标定的高锰酸钾、分析纯草酸钠(≥99.7%)、蒸馏水、稀硫酸

三、过程

1.菠菜的处理：将新鲜菠菜去根，用蒸馏水洗净、自然风干并分成两份，标号为A/B，每份100 g.

2.配置0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液：用分析天平称取7.9017 g高锰酸钾，加入250.00 mL稀硫酸中，加适量蒸馏水稀释，加热至微沸15min，冷却后置于阴凉处静置12h，过滤，定容成1000.00 mL高锰酸钾溶液.

3.标定酸性高锰酸钾溶液：用分析天平称取13.3999 g草酸钠，配制1 L浓度为0.1000 mol/L的草酸钠标准液.取定容后的酸性高锰酸钾溶液50.00mL，用草酸钠溶液滴定.

高锰酸钾的浓度计算为：

用草酸钠溶液滴定待标定的高锰酸钾溶液，采用水浴加热法，将草酸钠加热至70～80℃时滴定.将温度计放入锥形瓶中，若温度低于60℃则停止滴定，重复水浴加热.当最后一滴草酸钠溶液滴入时溶液由紫色变为无色，且30s内不变色，此时达到滴定终点.

实验序号0.05mol/L草酸钠溶液体积/mL待滴定的高锰酸钾溶液的体积/mL高锰酸钾溶液的准确浓度/mol/L129.56 mL25.00 mL0.0473229.50 mL25.00 mL0.0472329.56 mL25.00 mL0.0473

经过三次实验，取高锰酸钾溶液浓度的平均值为：0.0473 mol/L.

4.草酸含量的测定

(1)测定新鲜菠菜的草酸含量

将A组菠菜放入榨汁机中，加入适量水，通电搅拌3 min，将菠菜汁液倒入烧杯中，过滤，定容成100mL溶液.每次取25mL，共取三次.用标定后的高锰酸钾溶液滴定定容后的菠菜溶液，当最后一滴高锰酸钾溶液滴入后溶液变为浅紫色且30 s内不褪色，此时达到滴定终点.草酸浓度的计算为：

实验序号0.0473mol/L的高锰酸钾溶液体积/mL待滴定的菠菜溶液的体积/mL菠菜汁液中草酸的浓度/mol/L111.84 mL25.00 mL0.0560 mol/L212.07 mL25.00 mL0.0571 mol/L311.75 mL25.00 mL0.0556 mol/L

经过三次实验，取草酸浓度的平均值为：0.0562 mol/L

由此易计算得：100g新鲜菠菜中草酸为：0.506 g

(2)测定煮熟后的菠菜中的草酸含量

将B组菠菜放入500mL水中微沸3min，倒出水后放入榨汁机中，重复(1)中的步骤.经三次试验后，测得100g煮沸后的菠菜中草酸的含量为：0.0826g

四、结论

经上述两组六次实验的测定，新鲜菠菜与煮沸后菠菜中草酸的含量分别为0.506g与0.0826g，由此可计算知，新鲜菠菜与煮沸后菠菜中草酸含量的比值为0.1632，亦可得知，经煮沸处理后，83.67%的草酸可以被除去.

五、试验后的总结与建议

上述实验表明，水煮菠菜可去除其中所含的大部分(83.67%)草酸，可以大大降低草酸被人体摄入的量，由此也会减少肾结石产生的可能，对于预防肾结石(草酸钙结石)有重要的意义.但由于日常生活中水煮菠菜的时间等的不同，被除去的草酸的比值也会有所不同，但都会使其在菠菜中的含量有所减少.所以在食用菠菜时最好先做煮沸/水煮处理，然后在进行各种加工调制，最后方可安心食用.

但由于菠菜的吃法有很多，做法也不尽相同，煮沸/水煮也未必适用所有的做法，也可能会导致菠菜口感的下降.但是不应因其中的草酸可能导致草酸钙结石而拒绝食用菠菜，毕竟其草酸含量是微量的.菠菜有着巨大的食用与药用价值.菠菜中含有丰富的维生素与胡萝卜素及各种矿物质.《本草求真》载：“菠薐既滑且冷，而味又甘，故能入胃清解，而使其热与毒尽从肠胃而出矣.”《本草纲目》中也提到菠菜具有“通血脉，开胸膈”的作用.所以应该以正确的方法食用菠菜，在去除草酸的同时也保留其营养物质.所以如何更好的去除菠菜中的草酸并最大限度地保留其营养物质仍有待进一步的研究.