怎样测量酒精的密度?
酒精密度是0.789克/立方厘米。纯酒精是无色透明的液体,有特殊香味,易挥发,能与水以任意比互溶,可混溶于醚、氯仿、甲醇、丙酮、甘油等多数有机溶剂。
不同度数的酒的密度是不同的,度数越高的酒密度越小。55度酒的密度,以1kg酒味计量单位,其中酒内精含55%,也就是水含45%。即550g酒精,450g水,可以查到酒精的密度是0.8g/cm³,所以酒容的体积是550/0.8=687.5cm³。
而水的体积是450/1=450cm³,所以55度酒的密度是酒精和水的质量之和除以二者的体积之和即=1000/(687.5+450)=0.879g/cm³。食用白酒的浓度在60度(即60%)以下,白酒经分馏提纯至75%以上为医用酒精,提纯到99.5%以上为无水乙醇。酒是以粮食为原料经发酵酿造而成的。
酒精度数计算:
酒精水溶液中纯酒精的含量就是其浓度,我国是以容量(体积)百分数进行酒精水溶液的浓度计算的。如平常说的五十度酒是指在20℃时100体积酒精溶液中含有50体积纯酒精。计算式:
酒精容量=(纯酒精容量数/酒精水溶液总容量数)×100%。
酒精度数=酒精容量×100。
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测量酒精密度的器材:天平(含砝码)、烧杯、量筒。
步骤:1.用调节好的天平测出烧杯和酒精的总质量m1,
2.向量筒中倒入适当的酒精记下体积V,
3.测出剩下酒精和烧杯的质量m2,
表达式:ρ=(m1-m2)/v。
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1.测定方法
(1)称空瓶重先把密度瓶洗干净,再依次用乙醇、乙醚洗涤,烘干并冷却后,连同温度计及侧管帽一起在分析天平上精密称重。
(2)称样液 取下温度计及侧管帽,装满样液,插人温度计,置于20℃恒温水浴中浸0.5h,使内容物的温度达到20℃,用滤纸条吸去支管标线上的样液,盖上侧管帽后取出。用滤纸擦干其外壁的水,置于天平室内30min后称重。
(3)称蒸馏水 将样液倾出,洗净密度瓶,装入煮沸30min并冷却至20℃以下的蒸馏水,按上法操作。测出同体积蒸馏水的质量。
2.仪器
密度瓶是测定液体食品相对密度的专用仪器,是容积固定的称量瓶(有20mL、25mL、50mI、100mL等规格,常用的是25mL和50mL),分为带温度计的精密密度瓶和带毛细管的普通密度瓶。
3.注意事项
①本法适用于测定各种液体食品的相对密度,结果准确,但操作较烦琐。
②测定较黏稠样液时,宜使用具有毛细管的密度瓶。
③密度瓶使用前应恒重,检查瓶盖与瓶是否配套;水及样品必须装满密度瓶,瓶内不得有气泡。
④恒温时要注意及时用滤纸条吸去溢出的液体,不能让液体溢出到瓶壁上;拿取已达恒温的密度瓶时,不得用手直接接触密度瓶球部,以免液体受热流出,应戴隔热手套拿取瓶颈或用工具夹取。
⑤水浴用的水必须清洁无油污,防止瓶外壁被污染。
⑥天平室温度不得高于20℃,以免液体膨胀流出。
白酒中酒精度的测定有几种方法:
一、密度瓶法
1.原理: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。
2.仪器:2.1 全玻璃蒸馏器:500mL。2.2 恒温水浴:控温精度±0.1℃。2.3 附温度计密度瓶:25mL或50mL。
3.试样液的制备:用一干燥、洁净的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,洗液并入蒸馏瓶中,加几颗沸石或玻璃珠,连接蛇形冷却管,以取样用的原容量瓶作接收器(外加冰浴),开启冷却水(冷却水温度宜低于15℃),缓慢加热蒸馏(沸腾后的蒸馏时间应控制在30min-40min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30min,再补加水至刻度,混匀,备用。
4.分析步聚:将密度瓶洗净,反复烘干、称量,直至恒重(m)。4.1、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℃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,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(m1)。4.2、将水倒出,先用无水乙醇,再用乙醚冲洗密度瓶,吹干(或于烘箱中烘干),用试样液反复冲洗密度瓶3至5次,然后装满。重复上述操作,称量(m2)。
5.结果计算:试样液(20℃)的相对密度按下式计算。
式中: 试样液(20℃)的相对密度; m2——密度瓶和试样液的质量,单位为g ; m ——密度瓶的质量,单位为g ; m1——密度瓶和水的质量,单位为g 。 根据试样的相对密度,查表求得20℃时样品的酒精度。所得结果表示至一位小数。
6.精密度:在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值,不应超过平均值的0.5%。
二、酒精计法
1.原理:用精密酒精计读取酒精体积分数示值,查表进行温度校正,求得在20℃时乙醇含量的体积分数,即为酒精度。
2.仪器:精密酒精计:分度值为0.1%vol。
3.分析步骤:将试样液(密度瓶法制备)注入洁净、干燥的量筒中,静置数分钟,待酒中气泡消失后,放入洁净、擦干的酒精计,再轻轻按一下,不应接触量筒壁,同时插入温度计,平衡约5min,水平观测,读取与弯月面相切处的刻度示值,同时记录温度。根据测得的酒精计示值和温度,查表,换算为20℃时样品的酒精度。 所得结果应表示至一位小数。
4.精密度:在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值,不应超过平均值的0.5%。
三、新标准与原标准的主要变化
1.新标准中仲裁法的名称由原标准中的比重瓶法改为密度瓶法。
2.新标准增加了冷却水的温度,宜低于15℃。
3.新标准增加了沸腾后的蒸馏时间,应控制在30min-40min内完成。
4.新标准中规定测定的平行误差不得超过平均值的0.5%,原标准中规定测定的平行误差不得超过0.2%(V/V)。
四、讨论
样品在装瓶前的温度必须低于20℃,若高于20℃,恒温时会因液体收缩而使瓶内样品不满带来误差。
2.当室温高于20℃时,称量过程中会有水蒸气冷凝在密度瓶外壁,而使质量增加,因此要求称量操作非常迅速。为此,可先将密度瓶初称一次,将平衡砝码全部加好,然后将密度瓶用绸布再次擦干,放入天平,迅速读取平衡点刻度。
3.密度瓶所带温度计,最高刻度为40℃,干燥时不得放入烘箱或在高于40℃的其它环境中干燥。
4.酒精计要注意保持清洁,因为油污将改变酒精计表面对酒精液浸润的特性,影响表面张力的方向,使读数产生误差。
5.盛样品所用量筒要放在水平的桌面上,使量筒与桌面垂直。不要用手握住量筒,以免样品的局部温度升高。
6.注入样品时要尽量避免搅动,以减少气泡混入。注入样品的量,以放入酒精计后,液面稍低于量筒口为宜。
7.读数前,要仔细观察样品,待气泡消失后再读数。
8.读数时,可先使眼睛稍低于液面,然后慢慢抬高头部,当看到的椭圆形液面变成一直线时,即可读取此直线与酒精计相交处的刻度