影响密度瓶法检测白酒酒精度准确性的因素

2017-09-15

福建质量管理 2017年14期

关键词：酒精度水浴温度计

(南宁市食品药品检验所广西南宁 530007)

影响密度瓶法检测白酒酒精度准确性的因素

吴张静

(南宁市食品药品检验所广西南宁530007)

密度瓶法是现行有效的国家标准方法GB 5009.225-2016中的第一法，为仲裁方法，而酒精度是白酒的基础性指标。密度瓶法操作简单，但影响结果准确性的因素众多。本文从实验仪器、操作过程等方面进行分析，以供参考。

密度瓶；酒精度；影响因素

文中白酒酒精度的测定是依据GB 5009.225-2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》第一法密度瓶法，其基本原理是以蒸馏法除去样品中的不挥发性物质，用密度瓶法测出试样(酒精水溶液)20℃时的密度，后查酒精水溶液密度与酒精度(乙醇含量)对照表(20℃)，求得在20℃时乙醇含量的体积分数，即为酒精度。

一、实验过程

(一)仪器设备

1.分析天平：感量0.0001g。

2.全玻璃蒸馏器：500mL。

3.恒温水浴：控温精度±0.1℃。

4.附温度计密度瓶：25mL或50mL。

5.容量瓶：100mL。

6.其他辅助仪器：烧杯、玻璃棒、温度计等。

(二)试样制备

用一洁净、干燥的100mL容量瓶，准确量取样品(液温20℃)100mL于500mL蒸馏瓶中，用50mL水分三次冲洗容量瓶，洗液并入500mL蒸馏瓶中，加几颗玻璃珠，连接冷凝管，以取样用的原容量瓶作接收器(外加冰浴)，开启冷却水，缓慢加热蒸馏，收集馏出液。当接近刻度时，取下容量瓶，盖塞，于20℃水浴中保温30min，再补加水至刻度，混匀，备用。

(三)试样测定

1.将密度瓶洗净并干燥称量。重复干燥和称重，直至恒重(m)。

2.取下带温度计的瓶塞，将煮沸冷却至15℃的水注满已恒重的密度瓶中，插上带温度计的瓶塞(瓶中不得有气泡)，立即浸入20.0℃±0.1℃的恒温水浴中，待内容物温度达20℃并保持20min不变后，用滤纸快速吸去溢出侧管的液体，使侧管的液面和侧管管口齐平，取出密度瓶，用滤纸擦干瓶外壁上的水液，立即称量(m1)。

3.将水倒出，用无水乙醇冲洗密度瓶，吹干，用试样馏出液反复冲洗密度瓶3次，然后装满。按照1.2.2操作，称量(m2)。

4.计算公式：

公式说明：

ρ——样品在20℃时的密度，单位为g/L；

ρ0——为20℃时蒸馏水的密度(998.20g/L)；

ρu——为干燥空气在20℃、1013.25hPa时的密度(≈1.2g/L)；

997.0——为在20.0℃时蒸馏水与干燥空气密度值之差，单位为克每升(g/L)；

A——空气浮力校正值；

m——密度瓶的质量，单位为g；

m1——20℃时密度瓶与水的质量，单位为g；

m2——20℃时试验与密度瓶的质量，单位为g；

计算试样密度后根据试样的密度ρ，查标准附录，求得酒精度，以体积分数“%vol”表示。

二、影响因素分析

(一)仪器设备

1.电子天平：检测过程中多次使用天平称量，称量值的准确性直接影响结果的准确性，故天平要注意按标准操作规程使用，同时使用前对用到的量程范围用校准过的砝码进行核查，确定是否有误差存在，确保电子天平数据的准确性。

2.全玻璃蒸馏器：蒸馏所用蒸馏瓶、冷凝管等，使用前对接口处进行气密性检查，并洗净干燥。对和其他实验交替使用的蒸馏装置，包括冷凝管，使用前用铬酸洗液浸泡后洗涤，防止有杂质附着在仪器内壁，蒸馏时随蒸汽流出。

3.恒温水浴：水浴过程要求控制温度在20.0℃±0.1℃，故必须对恒温水浴的20.0℃点进行检定，确定误差范围在使用精度内。同时，注意使用前对水浴用水进行更换，保持水浴干净。

4.附温度计密度瓶：使用前对附带温度计20℃点进行校准，记下测量误差，以便使用时进行温度修正。对密度瓶和侧孔罩的外观和内壁进行检查，确保其洗涤干净；另外对密度瓶瓶塞和侧孔罩封口处进行检漏，特别注意观察侧孔罩盖上后如有少量液体从侧孔溢出，是否会从侧孔塞处流出。

5.容量瓶及其他辅助仪器：实验过程中所用仪器设备，使用前均需洗涤干净并保持干燥，确保不会引入水或是其他杂质。容量瓶还需检漏，确定其密封性。

6.其他：密度瓶本身附带有温度计，但建议另准备一支温度计，并对其20℃点进行校准，记下误差值，实验时此温度计用于测定水浴温度。

(二)试样制备

1.取样过程：取样前，将试样在20-25℃室温下放置30min，用玻璃棒引流入100mL瓶中，过程不可过快，防止气泡的产生，如有气泡产生，必须消泡后定容，否则会使定容体积变小；同时注意避开空调风口，减少乙醇的挥发。定容后将试样迅速转移至蒸馏瓶中，用提前准备好的50mL蒸馏水洗涤容量瓶2-3次，洗涤过程随时注意蒸馏瓶加塞。

2.蒸馏过程：尽可能除去取样用容量瓶中剩余水，后加冰浴作为接收瓶，馏出液出口应尽量靠下，且容量瓶口处保持和大气相通。开启冷却水，水温控制在15℃以下。开始蒸馏，初沸前需缓慢加热，防止试样爆沸。蒸馏过程中随时检查蒸馏装置各个接口部位，必要时进行水封，以防止乙醇挥发。蒸馏时间以30-40min为宜，过快乙醇蒸汽量大得不到好的冷却，过慢接收瓶中乙醇挥发过多。蒸馏结束，标准要求接近刻度线时取下容量瓶，位置点注意和后面补加水量结合，控制加水量在0.5mL以下。操作熟练后，保温结束刚好至刻度线为最佳结束点。

(三)试样测定

1.密度瓶恒重：对于新购置的密度瓶，第一次使用前如实验室条件允许，可对其进行激光打码编号，温度计、侧孔罩和密度瓶身一一对应。后将密度瓶和侧孔罩用铬酸洗液浸泡24h(附带温度计除外)，用蒸馏水冲洗干净后反复进行干燥恒重，记下编号对应质量，可为后期恒重提供参考，质量出现偏差时进行相应处理。不管是否编号，密度瓶都应根据使用频率定期进行浸泡洗涤，并在每次使用前进行恒重。

2.试样测定：标准操作中是先进行水样测定后进行试样测定，建议先测定试样，后测定水样，即先测出m2值。试样测定结束后，可用水样将密度瓶进行多次润洗，将试样置换干净，密度瓶可不用进行干燥处理，减少操作时间，经过确认对结果并无影响。但试样测定结束，要注意观察侧孔罩内是否有液体残留，对其和瓶塞进行再次清洁和干燥。蒸馏后试样冷却至15℃以下，转移至密度瓶，同样注意是否产生气泡。转移结束立即加塞，并用滤纸将溢出瓶口的液体吸去；如有液体流至密度瓶其他部位，用蒸馏水淋洗，确保试样不会带入水浴而污染水浴。

3.恒温水浴：

(1)将密度瓶装好样液后，放入大小合适的烧杯(其他合适的仪器也可)内，烧杯内放入20.0℃的水，水的位置至密度瓶瓶颈处，后将烧杯放入水浴设备内。因水浴加热可能会产生水垢或是其他杂质，放入烧杯可减小其污染瓶身的可能性。将上述影响因素分析仪器设备中提到的1.6中温度计放入烧杯内，观察水浴温度，并以此温度计温度为准控制水浴过程。过程中，用滤纸随时吸去从侧孔溢出的样液，不可任其流入水浴，务必保持水浴干净。

(2)如无精确的恒温水浴可用，可手动控温，即准备温水(温度在30-40℃)和冷水(15℃以下)，将影响因素分析仪器设备中提到的1.6中温度计放入烧杯内，根据温度变化，手动添加温水和冷水控制水浴温度，此为经验控制，多做练习在温度较高水浴温度不宜控制的夏季尤为适用。

(3)经过多次实验，将某白酒在20.0℃左右选点进行恒温水浴，温度控制不理想结果会产生较大差异，结果如表1：

表1 水浴温度实验记录表

标准要求在重复性条件下，两次独立测定结果的绝对差值不得超过0.5%vol。

4.称量：水浴结束将侧孔溢出液体擦拭干净，盖上侧孔罩，将密度瓶取出。此过程至称重结束，均不可用手握密度瓶身，且不可裸手接触密度瓶任何部位，佩戴合适手套或用其他物品隔离，手持侧孔部位将密度瓶从水浴拿出，用预先准备好的无尘纱布将瓶身沾附的水拭去，后用滤纸将剩余的水擦拭干净，擦拭过程要稳并快。擦拭结束迅速称量，记下相应质量。

(四)其他注意事项

1.实验过程注意控制室温在20℃，如难以做到尽量使室温在20-25℃。从计算公式可看出空气浮力校正值A是和温度有关的数值，故保持室温不但可减小对实验结果的影响，也是标准要求。在湿度较高的夏季，同时注意房间湿度，控制在60%以下。同时，整个实验过程注意避开风口。

2.电子天平需多次使用，其和进行恒温的房间尽量靠近，以便于称量，也减少过程中可能造成的影响。

3.实验中所用蒸馏水最好是新制取，且按要求煮沸。