白酒酒精度测定误差分析及处理

白酒酒精度测定误差分析及处理
摘要:附温度计的密度瓶是白酒酒精度检测的基本仪器,白酒酒精度的测定是白酒基础性指标之一。

检验人员应该熟练的掌握其操作方法和操作步骤。

然而实践过程中检验人员对检验规程的理解不同,往往导致结果误差较大。

那么在实验过程中应该注意哪些事项,哪些操作会产生误差,怎样避免误差的产生呢,作者在本文中都做了详细的探讨。

关键词:密度瓶酒精度误差
白酒酒精度的测定按照国家标准GB/T 10345-2007采用密度瓶法,其基本原理是以蒸馏法去除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 ℃时的密度查表求得在20 ℃时乙醇含量的体积分数,即为酒精度。

从相对密度与酒精度的关系可知,相对密度越大,酒精度越低,相对密度越小,酒精度越高。

许多人理解不到相对密度跟酒精度的关系。

其实这很简单,因为水的比重比酒大,密度瓶中水多酒少质量就大,相对密度就大,酒精度就小;水少酒多质量就小,相对密度就小,酒精度就大。

因此误差产生对结果的影响可以从影响相对密度的大小来判断。

1 样品取样过程中误差的产生及处理
怎样取样？标准上规定取样用一洁净、干燥的100 ml容量瓶,准确量取样品(温度20 ℃)100 ml于500 ml蒸馏瓶中。

按照标准操作绝
对没有错,但现实操作上是先把酒样倒入洁净的烧杯中,然后用玻璃棒转移到洁净的100 ml容量瓶中,再转移到500 ml的蒸馏瓶中。

这个过程就需要先洗涤烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶和蒸馏烧瓶,且烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶要用酒样润洗2～3遍。

这当中的注意事项有:第一,如果没有润洗烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶会在酒样中带入了蒸馏水,导致容量瓶中酒样少于100 ml,结果就是酒少水多,相对密度变大,酒精度偏小。

第二,蒸馏瓶是绝对不能用酒样润洗的,如果蒸馏瓶用酒样润洗了,会导致酒的体积增加,密度瓶中酒多水少,相对密度变小,酒精度偏大。

第三,把酒样转移到容量瓶中的过程中,最好用玻璃棒引流沿瓶壁滑入,这样可以减少气泡的产生,避免定容后体积变小。

第四,检测室温不宜过高,标准要求样液温度20℃,因此检测室温度不宜超过20℃,温度过高宜导致样品中乙醇挥发加剧,酒精度偏小。

第五,酒样倒入蒸馏瓶后,必须用蒸馏水洗涤容量瓶2～3次,洗液转移到蒸馏瓶中,如果没洗涤转移,任然会导致水多酒少,相对密度变大,酒精度偏小。

2 样品蒸馏过程中误差的产生及处理
样品蒸馏的标准做法是:连接蛇形冷凝管,以取样用的原容量瓶作为接收器(外加冰浴),开启冷却水(冷却水温度宜低于15℃),缓慢加热蒸馏(蒸馏时间应控制在30～40 min内完成),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30 min,再补加水至刻度,混匀,备用。

第一,把样品蒸馏的目的是为了除去当中固形物及高沸点物
质对检测结果的干扰。

固形物的密度比水大,使得其存在导致测定结果的相对密度偏大,酒精度变小。

而高沸点有机物主要指在样品制备过程中不能蒸馏出来的挥发性物质。

其中包括高级醉、高沸点酸、醋、醛等。

这部分物质沸点较高,而密度大部分都小于l,消除这部分物质后,试样比重增大,酒精度降低。

第二,标准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。

蛇形冷凝管冷程长得多,能够充分吧蒸馏出来的乙醇冷却下来,直形冷凝管冷程太短,会使得馏出液没有完全冷却而在进入容量瓶后挥发出去,导致酒精度偏小。

第三,接收器外加冰浴以及冷却水的温度控制正在低于15 ℃的目的都是防止乙醇的过多挥发,从而有效的收集尽可能多的乙醇溶液。

第四,蒸馏的时间控制在30～40分钟之类,是使乙醇充分的馏出。

时间过短,乙醇馏出不完全,时间过长接受瓶中挥发过多。

第五,蒸馏结束后,一定要取下容量瓶,盖塞,于20 ℃水浴中保温30 min,再补加水至刻度,混匀。

盖塞的目的不用多说,为什么要在20 ℃水浴中保温30 min呢？20 ℃是我们测定对象要求的温度,便于装入密度瓶后省去降温或升温的麻烦;保温30 min的目的一是使整瓶溶液完全冷却下来,各个部位温度均等,二是蒸馏过程中乙醇分子和水分子经历了从液态到气态再到液态的过程,分子间距离发生变化,再进行融合时需要有个时间过程,融合后溶液的体积会略微变小。

3 样品测定过程中误差的产生及处理
样品测定的标准操作是:将密度瓶洗净,反复烘干、称量,直至恒
重。

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 ℃+1 ℃的恒温水浴中,待内容物温度达20 ℃并保持20 min不变后,用滤纸快速吸去溢出测管的液体,立即盖好侧支上的小罩,取出密度瓶,用滤纸擦干瓶外壁上的水液,立即称量。

将水倒出,先用无水乙醇,再用乙醚冲洗密度瓶,吹干,用试液反复冲洗密度瓶3～5次,让后装满,重复上述操作,称量。

这当中需要注意的事项有:第一,密度瓶的清洗必须用乙醇和乙醚充分洗涤,洗涤顺序为先乙醇后乙醚且不能颠倒,洗不干净时可连同支管小帽在铬酸洗液中浸泡洗涤。

洗完后让其自然风干或吹干,绝对不能把温度计与密度瓶一起放在烘箱中烘烤。

第二,称重时必须称至恒重。

恒重系指样品经干燥,前后两次称量值之差在2 mg以下。

第三,洗净的密度瓶不能用手直接拿,可以使用干燥的纸条或绸布或尼龙手套,否则手上的汗液会增加密度瓶的质量。

第四,操作室温最好控制在20 ℃左右,并注意湿度的调节,当室温过高时,称量过程中会有水蒸气冷凝在密度瓶外壁,使称量值增加,因此要求称量操作非常迅速。

第五,标定密度瓶用水最好与酿造水为同一水源。

在称水样的时候,最好用新制取的蒸馏水,时间过长的蒸馏水需要煮沸以除去当中的CO2气体。

第六,蒸馏水温度最好控制在15 ℃左右,然后升温到20℃,不能高于20 ℃再降温,热由于胀冷缩,降温会导致密度瓶装不满。

在实践教学中,尤其是夏天室温较高,蒸馏水温度高于20 ℃,采用装液后再把密度瓶浸入冰水中降温,装不满补液,这种做法本身就是错误的。

如无恒温水浴,则只能自然升温,不能用手捂瓶以使液体快速升温,因为手稍
微用力会挤压瓶身使液体溢出,导致误差增大。

第七,在升温的过程中要用滤纸或柔软的绸布拭去溢出支管的液体,待温度到达20 ℃+1 ℃时,快速用滤纸片飞去支管顶尖的液体,滤纸片不能在支管管尖停留时间过长,否则滤纸会吸滤瓶中液体。

盖上支管小帽后再擦试干净瓶身,此时温度上升与下降并不影响称样质量。

第八,在装液过程中密度瓶中不能有气泡,有气泡必须重装,装液时可沿瓶身慢慢滑下去,切忌快速倒液或冲液。

第九,瓶身有气泡可以用倾斜的办法产生大气泡,再用大气泡赶走小气泡,最后装满液体即可。

如果蒸馏水中有气泡或未装满,会致使相对密度变大,酒精度偏小;如果酒样中有气泡或未装满,会致使相对密度变小,酒精度偏大;如果装酒样时没有润洗密度瓶,则会使相对密度变大,酒精度偏小。

4 结语
用附温度计的密度瓶测定白酒的酒精度是国家标准的测定方法。

测定者必须按照标准规定的步骤操作,不能擅自改变,否则测定过程中就会产生人为误差。

检验人员要尽可能避免人为误差,尽可能分析误差产生的原因并找到解决的办法。

我们只有知其然并知其所以然才能更好的找出问题从而解决问题。

参考文献
[1] 刘炯光.对白酒中酒精度检测前处理的讨论[J].酿酒科技,1995(4):29.
[2] 李彦红.密度瓶的校验及使用[J].急速交流,2006(9):42.
[3] 罗晓兵,刘传玲,史纪文.浅谈附温度计密度瓶称量值的准确性[J].啤酒科技，2008(1):28.
[4] 蒋振武,雷时奋.新旧白酒标准的比对分析[J].轻工标准与质量,2010(1):37-41.
[5] GB/T 10345-2007白酒分析方法.中华人民共共和国国家标准[S].。