測定白酒總酯時誤差的來源分析及對策
總酯含量的測定是判斷白酒質量的重要指標之一。目前,白酒企業都是依據現行標準規定的試驗方法進行分析。其中,皂化-酸堿滴定法是測定白酒總酯最常用的方法。其原理是試液中加入NaOH標準溶液中和白酒中的游離酸,再加入一定量(過量)NaOH標準溶液,使酯皂化,過量的堿
總酯含量的測定是判斷白酒質量的重要指標之一。目前,白酒企業都是依據現行標準規定的試驗方法進行分析。其中,皂化-酸堿滴定法是測定白酒總酯最常用的方法。其原理是試液中加入NaOH標準溶液中和白酒中的游離酸,再加入一定量(過量)NaOH標準溶液,使酯皂化,過量的堿用標準酸液進行反滴定。根據實際用于皂化的堿量,計算酒樣中總酯的含量(以乙酸乙酯計)。
測定白酒總酯時,由于檢測的步驟比較多,影響數據準確度的因素較多。而能否科學規范的進行檢測,取得準確可靠的化驗數據,必須在分析檢測的過程中,準確地找出可能出現的誤差來源,并加以有效的控制,使其在檢測的各個環節處于受控的狀態,提高檢測數據的準確性和有效性。經筆者多年實踐檢驗分析,現對測定白酒總酯誤差的來源分析及控制誤差的方法,進行粗淺的探討和總結,供同行參考。
一、檢測準備時誤差的來源及對策
1.配制標準溶液用水要求
由于CO2易溶于水,并成為酸性的H2CO3的形式,影響滴定終點時酚酞顏色。再有,NaOH極易與空氣中的CO2反應生成Na2CO3,引入滴定誤差。因此,配制標準溶液用水要求:不含CO2的蒸餾水。常用的蒸餾水去CO2方法:將蒸餾水注入錐形瓶中,煮沸15-30分鐘,立即用裝有鈉石灰管的膠塞塞緊放置冷卻至室溫。
2.標準溶液的配制和標定
(1)配制
NaOH標準溶液中若含有碳酸根離子,將被中和至碳酸鹽的形式,從而引入誤差。必須配制不含碳酸鈉的NaOH標準溶液,標準溶液儲存過程中要嚴防吸收CO2。NaOH標準溶液儲存瓶,必須用橡皮塞塞緊或裝有鈉石灰干燥管。
(2)標定
H2SO4(濃)不僅含有雜質,而且易揮發,NaOH易吸收空氣中的H2O和CO2,不能直接配制準確濃度的H2SO4和NaOH溶液。而是先配制成近似濃度的溶液,然后用基準物質標定。為了總酯測定的準確性,配制酸堿標準溶液的濃度越接近0.1mol/L越好。由于標準溶液的不穩定性,至少每周標定一次。若有差異應及時調整,防止造成總酯結果的波動。要求:標定3-4次平行測定,相對誤差控制在0.1%-0.2%范圍之內。
3.玻璃儀器的校準和使用
(1)校準
玻璃儀器產生誤差的主要原因是對玻璃儀器未做認真的校正,引入儀器誤差。控制措施:玻璃儀器必須校檢合格方可使用。
(2)使用方法
白酒總酯檢驗分析用的玻璃儀器主要是酸堿式滴定管、移液管。滴定管使用前必須要檢查是否滲漏,堿性溶液有腐蝕玻璃的特性。堿式滴定管用后要放盡管內殘液,以免堿液腐蝕內壁,造成滴定管容量變大,使滴定引入較大誤差。有些地方為了操作方便采用量筒移取酒液,造成溶液體積的誤差,影響酒樣的準確性。準確的方法:酒樣由50mL移液管移取,如無特別注明“吹”切勿用吸耳球快速吹出,應順壁流出,等15秒取出。
4.回流裝置
回流裝置的安裝,白酒總酯檢測分析中沒有統一的規定。為了酒樣在皂化反應時不串酒、不漏氣,本廠使用250mL磨口三角瓶配有5號橡皮塞,回流管長1.2-1.5m,且回流管下端露出橡皮塞3-4mm。
二、檢測過程誤差的來源及對策
1.NaOH標準溶液的用量
第一次加入NaOH標準溶液,是用于滴定中和酒樣中的游離酸。滴定量不足,酒樣未中和的酸會消耗。第二次加入的NaOH標準溶液若滴定過量,酸滴定皂化后的試液時會消耗過多的酸,使滴定引入誤差。
第二次加入NaOH標準溶液,并不是一個固定的數。依據白酒總酯含量的高低來決定標準溶液的加入量。通過對以下表一、表二、表三、表四,不同范圍的總酯進行對比試驗分析,得出了以下結論:加入NaOH標準溶液的量不同,相應總酯的結果也不同。NaOH標準溶液的加入量過少,皂化不充分,使總酯含量的數據偏低;過多,皂化充分,但H2SO4滴定量數據很大,會造成不必要的浪費。根據對酒樣試驗分析來看:NaOH標準溶液的加入量,以皂化后消耗標準溶液0.1mol/L H2SO4 5mL以上。就可以達到數據的穩定性。
為了保證總酯測定結果的穩定性,現將對加入NaOH標準溶液的量做出統一的規定:總酯在3.5g/L以下的酒樣,加入過量的NaOH標準溶液25mL ;總酯在3.5g/L-5.0g/L的酒樣,加入過量的NaOH標準溶液35mL;總酯在5.0g/L-6.5g/L的酒樣,加入過量的NaOH 標準溶液45mL ;總酯在6.5g/L-8.0g/L的酒樣,加入過量的NaOH標準溶液50mL(見表一至表四)。
2.酚酞指示劑的用量
酸堿中和滴定過程,酒樣中加入酚酞顯色、指示滴定終點,而酚酞指示劑用量的多少直接影響變色的范圍。用量多,指示劑的變色范圍向pH值較低的方向移動,引入終點誤差。并且,酚酞指示劑本身也是一種有機弱酸,在滴定過程中會消耗一部分標準堿溶液,引入滴定誤差。因此,指示劑的用量不宜過多。以1-2滴為好。
3.滴定的速度
滴定的速度過快,標準溶液滴定時容易過量,使測定值偏低。為了減少滴定終點誤差,滴定時應規范操作,滴定開始速度稍快,接近終點時逐滴加入,最后半滴半滴的加入,以指示劑正好發生淡粉色并30秒不褪色為滴定終點。
4.讀數
檢測操作過程中,操作人員的主觀因素造成滴定管的讀數不準,使讀數引入誤差。正確的讀數方法:是視線應于液面的彎月面處于同一水平,視線過高、過低都會帶來主觀誤差。藍帶滴定管(無色)讀取:以液面上藍帶變形后形成的兩尖頭相遇一點處的刻度。滴定時每次最好都從0.00mL開始,這樣可以固定在某一段體積范圍內滴定,減少體積誤差。
5.回流皂化時間和溫度
皂化時間和溫度是皂化反應的關鍵因素,為了提高測定的準確度、穩定性,對回流皂化時間和溫度做出統一的規定。
(1)溫度
回流皂化溫度控制在92℃,并且要將所測酒體完全浸入在水浴中,若水浴鍋中水太少,酒液的一部分或全部在蒸汽浴中,導致副反應產生,測定的總酯會偏高,使引入誤差。
(2)時間
回流皂化的時間對成品酒和半成品酒(新酒)有不同的規定,成品酒皂化時間為30分鐘,半成品酒(新酒)皂化時間為50分鐘,檢測的數據比較穩定。值得注意的是:記時標準以回流管滴下的第一滴回流液為準。
三、其他
1.平行樣
為了提高檢測的準確度,增加酒樣的次數可以減少偶然誤差。一個試樣平行做兩次就可以達到分析的要求。兩次測定值之差若超過允許的誤差范圍,應查找原因之后重新測定。
2.計算
均采用有效數字的四舍六入五留雙取舍原則。
四、結束語
白酒總酯的測定過程中,誤差來源于分析方法、操作人員的主觀因素、玻璃儀器、試劑等諸多因素的影響。若不注意每一步、每一個環節的正確性,檢測結果的準確性就很難保證。檢驗人員必須依據科學規范的檢驗方法,認真、正確地按照規范的技術標準和要求進行分析操作,使每一個檢測環節處于受控狀態,避免可能影響檢測工作質量的各項因素,提高檢測的準確度。
測定白酒總酯時,由于檢測的步驟比較多,影響數據準確度的因素較多。而能否科學規范的進行檢測,取得準確可靠的化驗數據,必須在分析檢測的過程中,準確地找出可能出現的誤差來源,并加以有效的控制,使其在檢測的各個環節處于受控的狀態,提高檢測數據的準確性和有效性。經筆者多年實踐檢驗分析,現對測定白酒總酯誤差的來源分析及控制誤差的方法,進行粗淺的探討和總結,供同行參考。
一、檢測準備時誤差的來源及對策
1.配制標準溶液用水要求
由于CO2易溶于水,并成為酸性的H2CO3的形式,影響滴定終點時酚酞顏色。再有,NaOH極易與空氣中的CO2反應生成Na2CO3,引入滴定誤差。因此,配制標準溶液用水要求:不含CO2的蒸餾水。常用的蒸餾水去CO2方法:將蒸餾水注入錐形瓶中,煮沸15-30分鐘,立即用裝有鈉石灰管的膠塞塞緊放置冷卻至室溫。
2.標準溶液的配制和標定
(1)配制
NaOH標準溶液中若含有碳酸根離子,將被中和至碳酸鹽的形式,從而引入誤差。必須配制不含碳酸鈉的NaOH標準溶液,標準溶液儲存過程中要嚴防吸收CO2。NaOH標準溶液儲存瓶,必須用橡皮塞塞緊或裝有鈉石灰干燥管。
(2)標定
H2SO4(濃)不僅含有雜質,而且易揮發,NaOH易吸收空氣中的H2O和CO2,不能直接配制準確濃度的H2SO4和NaOH溶液。而是先配制成近似濃度的溶液,然后用基準物質標定。為了總酯測定的準確性,配制酸堿標準溶液的濃度越接近0.1mol/L越好。由于標準溶液的不穩定性,至少每周標定一次。若有差異應及時調整,防止造成總酯結果的波動。要求:標定3-4次平行測定,相對誤差控制在0.1%-0.2%范圍之內。
3.玻璃儀器的校準和使用
(1)校準
玻璃儀器產生誤差的主要原因是對玻璃儀器未做認真的校正,引入儀器誤差。控制措施:玻璃儀器必須校檢合格方可使用。
(2)使用方法
白酒總酯檢驗分析用的玻璃儀器主要是酸堿式滴定管、移液管。滴定管使用前必須要檢查是否滲漏,堿性溶液有腐蝕玻璃的特性。堿式滴定管用后要放盡管內殘液,以免堿液腐蝕內壁,造成滴定管容量變大,使滴定引入較大誤差。有些地方為了操作方便采用量筒移取酒液,造成溶液體積的誤差,影響酒樣的準確性。準確的方法:酒樣由50mL移液管移取,如無特別注明“吹”切勿用吸耳球快速吹出,應順壁流出,等15秒取出。
4.回流裝置
回流裝置的安裝,白酒總酯檢測分析中沒有統一的規定。為了酒樣在皂化反應時不串酒、不漏氣,本廠使用250mL磨口三角瓶配有5號橡皮塞,回流管長1.2-1.5m,且回流管下端露出橡皮塞3-4mm。
二、檢測過程誤差的來源及對策
1.NaOH標準溶液的用量
第一次加入NaOH標準溶液,是用于滴定中和酒樣中的游離酸。滴定量不足,酒樣未中和的酸會消耗。第二次加入的NaOH標準溶液若滴定過量,酸滴定皂化后的試液時會消耗過多的酸,使滴定引入誤差。
第二次加入NaOH標準溶液,并不是一個固定的數。依據白酒總酯含量的高低來決定標準溶液的加入量。通過對以下表一、表二、表三、表四,不同范圍的總酯進行對比試驗分析,得出了以下結論:加入NaOH標準溶液的量不同,相應總酯的結果也不同。NaOH標準溶液的加入量過少,皂化不充分,使總酯含量的數據偏低;過多,皂化充分,但H2SO4滴定量數據很大,會造成不必要的浪費。根據對酒樣試驗分析來看:NaOH標準溶液的加入量,以皂化后消耗標準溶液0.1mol/L H2SO4 5mL以上。就可以達到數據的穩定性。
為了保證總酯測定結果的穩定性,現將對加入NaOH標準溶液的量做出統一的規定:總酯在3.5g/L以下的酒樣,加入過量的NaOH標準溶液25mL ;總酯在3.5g/L-5.0g/L的酒樣,加入過量的NaOH標準溶液35mL;總酯在5.0g/L-6.5g/L的酒樣,加入過量的NaOH 標準溶液45mL ;總酯在6.5g/L-8.0g/L的酒樣,加入過量的NaOH標準溶液50mL(見表一至表四)。
2.酚酞指示劑的用量
酸堿中和滴定過程,酒樣中加入酚酞顯色、指示滴定終點,而酚酞指示劑用量的多少直接影響變色的范圍。用量多,指示劑的變色范圍向pH值較低的方向移動,引入終點誤差。并且,酚酞指示劑本身也是一種有機弱酸,在滴定過程中會消耗一部分標準堿溶液,引入滴定誤差。因此,指示劑的用量不宜過多。以1-2滴為好。
3.滴定的速度
滴定的速度過快,標準溶液滴定時容易過量,使測定值偏低。為了減少滴定終點誤差,滴定時應規范操作,滴定開始速度稍快,接近終點時逐滴加入,最后半滴半滴的加入,以指示劑正好發生淡粉色并30秒不褪色為滴定終點。
4.讀數
檢測操作過程中,操作人員的主觀因素造成滴定管的讀數不準,使讀數引入誤差。正確的讀數方法:是視線應于液面的彎月面處于同一水平,視線過高、過低都會帶來主觀誤差。藍帶滴定管(無色)讀取:以液面上藍帶變形后形成的兩尖頭相遇一點處的刻度。滴定時每次最好都從0.00mL開始,這樣可以固定在某一段體積范圍內滴定,減少體積誤差。
5.回流皂化時間和溫度
皂化時間和溫度是皂化反應的關鍵因素,為了提高測定的準確度、穩定性,對回流皂化時間和溫度做出統一的規定。
(1)溫度
回流皂化溫度控制在92℃,并且要將所測酒體完全浸入在水浴中,若水浴鍋中水太少,酒液的一部分或全部在蒸汽浴中,導致副反應產生,測定的總酯會偏高,使引入誤差。
(2)時間
回流皂化的時間對成品酒和半成品酒(新酒)有不同的規定,成品酒皂化時間為30分鐘,半成品酒(新酒)皂化時間為50分鐘,檢測的數據比較穩定。值得注意的是:記時標準以回流管滴下的第一滴回流液為準。
三、其他
1.平行樣
為了提高檢測的準確度,增加酒樣的次數可以減少偶然誤差。一個試樣平行做兩次就可以達到分析的要求。兩次測定值之差若超過允許的誤差范圍,應查找原因之后重新測定。
2.計算
均采用有效數字的四舍六入五留雙取舍原則。
四、結束語
白酒總酯的測定過程中,誤差來源于分析方法、操作人員的主觀因素、玻璃儀器、試劑等諸多因素的影響。若不注意每一步、每一個環節的正確性,檢測結果的準確性就很難保證。檢驗人員必須依據科學規范的檢驗方法,認真、正確地按照規范的技術標準和要求進行分析操作,使每一個檢測環節處于受控狀態,避免可能影響檢測工作質量的各項因素,提高檢測的準確度。
