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分析天平测定植物油相对密度研究

编辑:金沙官网        发布日期:2018-07-02        点击量:674

参照液体(韦氏)比重天平的测定原理,确定了一种利用常用分析天平准确、简便、快速地测定植物油相对密度的方法——分析天平法.结果表明,用该法成批测定植物油的相对密度较比重瓶法更准确、快速.

分析天平测定植物油相对密度研究

测定相对密度的方法在国家标准中有4种:液体(韦氏)比重天平法,比重计法,比重瓶法和波美度法.对于非专业性检测单位尤其是工来说,购置一台韦氏比重天平使用率不高;而采用比重计法和比重瓶法成批检测样品时往往繁琐而缓慢;波美度法因准确度不高,亦不宜用于植物油相对密度的测定.为此,笔者在大量的检测定践中,参照韦氏比重天平法的测定原理,摸索了一种既准确,又简单快速,利用现有的普通分析天平成批检测植物油相对密度的检验方法——分析天平法.

试验原理与方法

1.测定原理

利用普通分析天平分别称得砝码(质量为m)在空气、蒸馏水和植物油中的质量分别是m1,m2和m3;测得相应的体积为v1,v2和v3;空气、蒸馏水和植物油的相对密度分别为dt1,dt2和dt3;温度分别为t1,t2和t3.根据牛顿力学原理和浮力定律,砝码在不同介质中的浮力(Fi)与重力有如下平衡关系:

(1)

(2)

通过变换得出如下式:

(3)

(3)式中dt2,m1,m2,m3已知,干燥空气的相对密度dt1=0.001 29 g/cm3.在测量之前,如先将蒸馏水、植物油和砝码放置在同一环境中,使之达到相对一致的温度,则砝码在介质中的体积v1,v2,v3可视为相等,则

(3)式可变为:

(4)

再利用下式换算成标准相对密度d204

(4)式中的v1值,可将砝码放于t1温度的水中测得.

(5)式中k为在10~30℃范围内,每差1℃时液体的平均膨胀系数,棕榈油除外的食用植物油k值为0.000 64.

2.检测方法

器皿及仪器设备设备:100 g砝码1只,用一根细铜丝焊合其上,并将旋合部焊好;100~150 mL烧杯数个;100 mL量筒1个;万分之一以上普通分析天平1台.实验材料:不同质量等级的菜籽油、棉籽油、花生油、大豆油和芝麻油,取自湖南省有关油脂.

测定步骤:

(1)在分析天平上,取下架盘,挂上砝码,精确称取砝码质量m1(g),同时记录气温t1(℃).

(2)用100 mL烧杯盛蒸馏水约2/3,将砝码完全浸入蒸馏水中,精确称取砝码在水中的质量m2(g),同时记录蒸馏水的温度t2(℃).取下砝码,用滤纸将砝码擦净.

(3)用100mL烧杯盛待测样品约2/3,放入干净砝码,精确称取砝码在该样品中的质量m3(g),同时测得样品的温度t3(℃).用脱脂棉擦干砝码上的残液,再浸入石油醚或乙醚中,取出后用脱脂棉擦干.继续下一个样品的测定.

(4)在水温为t1下用10 mL量筒量取100 mL蒸馏水,放入砝码,再入10 mL吸量管将量筒满刻度以上的蒸馏水移去,即得砝码的体积v1(mL).

结果与讨论

1.分析天平法与比重瓶法检测结果的准确度与精密度比较

1994~1996年3年间,编辑用分析天平法对湖南省各工定期监督抽查的近500个食用植物油样品进行成批分析测定,其结果与按比重瓶法测定的结果一致.用分析天平法测得的相对密度值,结合各种食用植物油固有的相对密度数值,还能作为判定产品是否大量掺假或冒名顶替的重要参考依据.

用分析天平法检测不同植物油的相对密度,以比重瓶法作对照,结果见表1.经方差分析表明,不同种类和质量等级的植物油的相对密度,分析天平法与比重瓶法所测结果无显著性差异,且准确度高;从标准差和变异系数来看,分析天平法的重现性好,精密度高.由于生产的植物油还含有难溶性杂质,用比重瓶法测得的相对密度会要高于本法测得的值,而相对密度作为植物油的特征指数来说,是不随难溶性杂质的多少而变化的.故本法要优于比重瓶法.

2.不同油样与蒸馏水温差对相对密度d204的影响

用分析天平法测植物油相对密度,植物油与蒸馏水温度之差在0~3℃范围内对d204无显著性影响.由

(3)式可知,介质温度不同,引起砝码的体积变化,v3/v2不等于1而产生偏差.试验结果(表2)表明,当蒸馏水温度与植物油温度相差在0~3℃范围内,因体积变化引起的偏差在本法的试验范围之内,通过数字修约后只引起0.000 1的数值变化,远远优于比重瓶法.

3.用分析天平法测植物油相对密度应注意事项

采用本法必须注意如下事项:

(1)砝码的选材应是膨胀系数小、相对密度大的金属,以尽量减少因体积变化引起的偏差;

(2)应有一个相对稳定的检测环境,空气的密度应接近0.001 29 g/cm3,检测时样品、蒸馏水的温差应控制在0~3℃范围内.本法也可用于其它液体食品相对密度的检测.


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