陳榮凱
摘 要:附溫度計的密度瓶是白酒酒精度檢測的基本儀器,白酒酒精度的測定是白酒基礎性指標之一。檢驗人員應該熟練的掌握其操作方法和操作步驟。然而實踐過程中檢驗人員對檢驗規(guī)程的理解不同,往往導致結(jié)果誤差較大。那么在實驗過程中應該注意哪些事項,哪些操作會產(chǎn)生誤差,怎樣避免誤差的產(chǎn)生呢,作者在本文中都做了詳細的探討。
關(guān)鍵詞:密度瓶 酒精度 誤差
中圖分類號:TS207 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)01(a)-0222-02
白酒酒精度的測定按照國家標準GB/T 10345-2007采用密度瓶法,其基本原理是以蒸餾法去除樣品中的不揮發(fā)性物質(zhì),用密度瓶法測出試樣(酒精水溶液)20 ℃時的密度查表求得在20 ℃時乙醇含量的體積分數(shù),即為酒精度。從相對密度與酒精度的關(guān)系可知,相對密度越大,酒精度越低,相對密度越小,酒精度越高。許多人理解不到相對密度跟酒精度的關(guān)系。其實這很簡單,因為水的比重比酒大,密度瓶中水多酒少質(zhì)量就大,相對密度就大,酒精度就??;水少酒多質(zhì)量就小,相對密度就小,酒精度就大。因此誤差產(chǎn)生對結(jié)果的影響可以從影響相對密度的大小來判斷。
1 樣品取樣過程中誤差的產(chǎn)生及處理
怎樣取樣?標準上規(guī)定取樣用一潔凈、干燥的100 ml容量瓶,準確量取樣品(溫度20 ℃)100 ml于500 ml蒸餾瓶中。按照標準操作絕對沒有錯,但現(xiàn)實操作上是先把酒樣倒入潔凈的燒杯中,然后用玻璃棒轉(zhuǎn)移到潔凈的100 ml容量瓶中,再轉(zhuǎn)移到500 ml的蒸餾瓶中。這個過程就需要先洗滌燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、容量瓶和蒸餾燒瓶,且燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、容量瓶要用酒樣潤洗2~3遍。這當中的注意事項有:第一,如果沒有潤洗燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、容量瓶會在酒樣中帶入了蒸餾水,導致容量瓶中酒樣少于100 ml,結(jié)果就是酒少水多,相對密度變大,酒精度偏小。第二,蒸餾瓶是絕對不能用酒樣潤洗的,如果蒸餾瓶用酒樣潤洗了,會導致酒的體積增加,密度瓶中酒多水少,相對密度變小,酒精度偏大。第三,把酒樣轉(zhuǎn)移到容量瓶中的過程中,最好用玻璃棒引流沿瓶壁滑入,這樣可以減少氣泡的產(chǎn)生,避免定容后體積變小。第四,檢測室溫不宜過高,標準要求樣液溫度20℃,因此檢測室溫度不宜超過20℃,溫度過高宜導致樣品中乙醇揮發(fā)加劇,酒精度偏小。第五,酒樣倒入蒸餾瓶后,必須用蒸餾水洗滌容量瓶2~3次,洗液轉(zhuǎn)移到蒸餾瓶中,如果沒洗滌轉(zhuǎn)移,任然會導致水多酒少,相對密度變大,酒精度偏小。
2 樣品蒸餾過程中誤差的產(chǎn)生及處理
樣品蒸餾的標準做法是:連接蛇形冷凝管,以取樣用的原容量瓶作為接收器(外加冰?。?,開啟冷卻水(冷卻水溫度宜低于15℃),緩慢加熱蒸餾(蒸餾時間應控制在30~40 min內(nèi)完成),收集餾出液,當接近刻度時,取下容量瓶,蓋塞,于20 ℃水浴中保溫30 min,再補加水至刻度,混勻,備用。第一,把樣品蒸餾的目的是為了除去當中固形物及高沸點物質(zhì)對檢測結(jié)果的干擾。固形物的密度比水大,使得其存在導致測定結(jié)果的相對密度偏大,酒精度變小。而高沸點有機物主要指在樣品制備過程中不能蒸餾出來的揮發(fā)性物質(zhì)。其中包括高級醉、高沸點酸、醋、醛等。這部分物質(zhì)沸點較高,而密度大部分都小于l,消除這部分物質(zhì)后,試樣比重增大,酒精度降低。第二,標準要求采用蛇形冷凝管,能不能用直形冷凝管呢?答案是否定的。蛇形冷凝管冷程長得多,能夠充分吧蒸餾出來的乙醇冷卻下來,直形冷凝管冷程太短,會使得餾出液沒有完全冷卻而在進入容量瓶后揮發(fā)出去,導致酒精度偏小。第三,接收器外加冰浴以及冷卻水的溫度控制正在低于15 ℃的目的都是防止乙醇的過多揮發(fā),從而有效的收集盡可能多的乙醇溶液。第四,蒸餾的時間控制在30~40分鐘之類,是使乙醇充分的餾出。時間過短,乙醇餾出不完全,時間過長接受瓶中揮發(fā)過多。第五,蒸餾結(jié)束后,一定要取下容量瓶,蓋塞,于20 ℃水浴中保溫30 min,再補加水至刻度,混勻。蓋塞的目的不用多說,為什么要在20 ℃水浴中保溫30 min呢?20 ℃是我們測定對象要求的溫度,便于裝入密度瓶后省去降溫或升溫的麻煩;保溫30 min的目的一是使整瓶溶液完全冷卻下來,各個部位溫度均等,二是蒸餾過程中乙醇分子和水分子經(jīng)歷了從液態(tài)到氣態(tài)再到液態(tài)的過程,分子間距離發(fā)生變化,再進行融合時需要有個時間過程,融合后溶液的體積會略微變小。
3 樣品測定過程中誤差的產(chǎn)生及處理
樣品測定的標準操作是:將密度瓶洗凈,反復烘干、稱量,直至恒重。取下帶溫度計的瓶塞,將煮沸冷卻至15 ℃的水注滿已恒重的密度瓶中,插上帶溫度計的瓶塞(瓶中不得有氣泡),立即浸入20 ℃+1 ℃的恒溫水浴中,待內(nèi)容物溫度達20 ℃并保持20 min不變后,用濾紙快速吸去溢出測管的液體,立即蓋好側(cè)支上的小罩,取出密度瓶,用濾紙擦干瓶外壁上的水液,立即稱量。將水倒出,先用無水乙醇,再用乙醚沖洗密度瓶,吹干,用試液反復沖洗密度瓶3~5次,讓后裝滿,重復上述操作,稱量。這當中需要注意的事項有:第一,密度瓶的清洗必須用乙醇和乙醚充分洗滌,洗滌順序為先乙醇后乙醚且不能顛倒,洗不干凈時可連同支管小帽在鉻酸洗液中浸泡洗滌。洗完后讓其自然風干或吹干,絕對不能把溫度計與密度瓶一起放在烘箱中烘烤。第二,稱重時必須稱至恒重。恒重系指樣品經(jīng)干燥,前后兩次稱量值之差在2 mg以下。第三,洗凈的密度瓶不能用手直接拿,可以使用干燥的紙條或綢布或尼龍手套,否則手上的汗液會增加密度瓶的質(zhì)量。第四,操作室溫最好控制在20 ℃左右,并注意濕度的調(diào)節(jié),當室溫過高時,稱量過程中會有水蒸氣冷凝在密度瓶外壁,使稱量值增加,因此要求稱量操作非常迅速。第五,標定密度瓶用水最好與釀造水為同一水源。在稱水樣的時候,最好用新制取的蒸餾水,時間過長的蒸餾水需要煮沸以除去當中的CO2氣體。第六,蒸餾水溫度最好控制在15 ℃左右,然后升溫到20℃,不能高于20 ℃再降溫,熱由于脹冷縮,降溫會導致密度瓶裝不滿。在實踐教學中,尤其是夏天室溫較高,蒸餾水溫度高于20 ℃,采用裝液后再把密度瓶浸入冰水中降溫,裝不滿補液,這種做法本身就是錯誤的。如無恒溫水浴,則只能自然升溫,不能用手捂瓶以使液體快速升溫,因為手稍微用力會擠壓瓶身使液體溢出,導致誤差增大。第七,在升溫的過程中要用濾紙或柔軟的綢布拭去溢出支管的液體,待溫度到達20 ℃+1 ℃時,快速用濾紙片飛去支管頂尖的液體,濾紙片不能在支管管尖停留時間過長,否則濾紙會吸濾瓶中液體。蓋上支管小帽后再擦試干凈瓶身,此時溫度上升與下降并不影響稱樣質(zhì)量。第八,在裝液過程中密度瓶中不能有氣泡,有氣泡必須重裝,裝液時可沿瓶身慢慢滑下去,切忌快速倒液或沖液。第九,瓶身有氣泡可以用傾斜的辦法產(chǎn)生大氣泡,再用大氣泡趕走小氣泡,最后裝滿液體即可。如果蒸餾水中有氣泡或未裝滿,會致使相對密度變大,酒精度偏?。蝗绻茦又杏袣馀莼蛭囱b滿,會致使相對密度變小,酒精度偏大;如果裝酒樣時沒有潤洗密度瓶,則會使相對密度變大,酒精度偏小。
4 結(jié)語
用附溫度計的密度瓶測定白酒的酒精度是國家標準的測定方法。測定者必須按照標準規(guī)定的步驟操作,不能擅自改變,否則測定過程中就會產(chǎn)生人為誤差。檢驗人員要盡可能避免人為誤差,盡可能分析誤差產(chǎn)生的原因并找到解決的辦法。我們只有知其然并知其所以然才能更好的找出問題從而解決問題。
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