1     适用范围

本标准规定了酒和食用酒精中乙醇浓度(酒精度)的测定方法 。

*法密度瓶法适用于酒和食用酒精中乙醇浓度(酒精度)的测定 。

第二法酒精计法适用于酒(除啤酒外)和食用酒精中乙醇浓度(酒精度)的测定 。

第三法气相色谱法适用于啤酒 、葡萄酒和果酒中乙醇浓度(酒精度)的测定 。

第四法 U形振荡管数字密度计法适用于酒和食用酒精中乙醇浓度(酒精度)的测定 。

*法    密度瓶法

2    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 , 通过查 询酒精水溶液密度与乙醇浓度(酒精度)对照表 , 求得在 20 ℃时的乙醇浓度(酒精度) 。

3    试剂和材料

水为 GB/T 6682 规定的三级水 。

4    仪器和设备

4 . 1     分析天平:感量 0 . 000  1  g 。

4 . 2    全玻璃蒸馏器 : 500 mL。

4 . 3    恒温水浴:控温精度 ±0 . 1  ℃ 。

4 . 4    附温度计密度瓶:25  mL或 50 mL。

4 . 5    容量瓶 : 100 mL。

5    分析步骤

5 . 1     试样处理

5 . 1 . 1    不含二氧化碳的酒样品制备

将洁净 、干燥的 100 mL容量瓶和样品恒温至 20  ℃后 , 准确量取样品 100 mL于 500 mL蒸馏瓶 中 , 用 50 mL水分 3 次冲洗容量瓶 , 洗液并入 500 mL蒸馏瓶中 , 加几颗沸石(或玻璃珠) , 连接蛇形冷凝 管 , 以取样用的原容量瓶作接收器(外加冰浴) , 开启冷却水(冷却水温度宜低于 15  ℃) , 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 30 min , 再补加水(20 ℃)至刻 度 , 混匀 , 备用 。

GB 5009 . 225—2023

5 . 1 . 2    含二氧化碳的酒样品制备

5 . 1 . 2 . 1    样品中二氧化碳的去除

在保证样品有代表性下 , 用振摇 、超声波或搅拌等方式除去酒样中的二氧化碳气体 。样品去除二氧 化碳有两种方法:

*法:将恢复室温的酒样约 300 mL倒入 1 000 mL锥形瓶中 , 加橡皮塞 , 轻轻摇动 , 开塞放气 , 盖 塞 。反复操作 , 直至无气泡逸出为止 。用单层中速干滤纸(漏斗上面盖玻璃表面皿)过滤 。

第二法:采用超声波或磁力搅拌法除气 , 将恢复室温的酒样约 300 mL移入带排气塞的瓶中 , 置于 超声波水槽中(或搅拌器上) , 超声(或搅拌)一定时间 , 直至无气泡逸出为止 , 用单层中速干滤纸过滤(漏 斗上面盖玻璃表面皿) 。

试样去除二氧化碳后 , 收集于具塞锥形瓶中 , 临用现配 。

5 . 1 . 2 . 2     样品蒸馏

同 5 . 1 . 1 。

5 . 1 . 3    食用酒精样品制备

直接测定 。

5 . 2    试样溶液的测定

5 . 2 . 1    将密度瓶洗净并干燥 , 带温度计和侧孔罩称量 。重复干燥和称重 , 直至前后 2 次质量差不过 2 mg, 即恒重(m0 ) 。

5 . 2 . 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 . 1)℃的恒温水浴中 , 待内容物温度达 20 ℃时保持 20 min 。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 , 立即盖好侧孔罩 , 取出密度瓶 , 用滤纸擦干瓶 外壁上的液体 , 然后称量(m1 ) 。

5 . 2 . 3    将水倒出 , 先用无水乙醇 , 再用乙醚冲洗密度瓶 , 吹干 , 用试样馏出液反复冲洗密度瓶 3 次 ~ 5 次 , 然后装满 。按照 5 . 2 . 2 操作 , 称量(m2 ) 。

6    分析结果的表述

样品在 20 ℃的密度(P20 )按式(1)计算 , 空气浮力校正值(A)按式(2)计算 。

              …………………………( 1 )

                      …………………………( 2 )

式中:

P20            — 样品在 20  ℃时的密度 , 单位为克每升(g/L) ;

998 . 20 —20 ℃时蒸馏水的密度 , 单位为克每升(g/L) ;

m 2           —20  ℃时密度瓶和试样的质量 , 单位为克(g) ;

m0           — 密度瓶的质量 , 单位为克(g) ;

A        — 空气浮力校正值 ;

m 1           — 浮力校正时密度瓶与水的质量 , 单位为克(g) ;

PU              — 干燥空气在 20  ℃ 、1 013 . 25 hpa 时的密度(1 . 2 g/L) ;

997 . 0  —20 ℃时蒸馏水与干燥空气密度值之差 , 单位为克每升(g/L) 。

根据试样的密度 P20  , 查附录 A, 求得酒精度 , 以体积分数“ %  vol”表示 。

以重复性条件下获得的 2 次独立测定结果的算术平均值表示 , 结果保留至小数点后 1 位 。

7    精密度

啤酒样品在重复性条件下获得的 2 次独立测定结果的*差值不得过 0. 1%  vol;其他样品在重 复性条件下获得的 2 次独立测定结果的*差值不得过 0. 5%  vol 。

第二法    酒精计法

8    原理

以蒸馏法去除样品中不挥发性物质 , 用酒精计测得酒精体积分数示值 , 通过查询酒精计温度与 20 ℃乙醇浓度(酒精度)换算表进行温度校正 , 求得样品在 20 ℃时的乙醇浓度(酒精度) 。

9    仪器和设备

9 . 1    精密酒精计:分度值为 0. 1% vol 。

9 . 2    全玻璃蒸馏器 : 500 mL、1 000 mL。

9 . 3    量筒 : 100  mL、200  mL、500  mL、1  000  mL。

9 . 4    温度计:分度值为 0. 1 ℃ 。

10    分析步骤

10 . 1    试样处理

10 . 1 . 1    不含二氧化碳的酒样品制备

同 5 . 1 . 1(具体取样量应按酒精计的要求调整) 。

10 . 1 . 2    食用酒精样品制备

直接测定 。

10 . 1 . 3    含二氧化碳的酒样品制备

同 5 . 1 . 2(具体取样量应按酒精计的要求调整) 。

10 . 2    试样溶液的测定

将试样溶液注入洁净 、干燥的量筒中(具体的试样体积和量筒须根据酒精计的要求决定) , 静置数分 钟 , 待试验中气泡消失后 , 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 5 min , 水平观测 , 读取与弯月面相切处的刻度示值 , 同时记录温度 。

1 1     分析结果表述

根据测得的酒精计示值和温度 , 查附录 B, 换算成 20  ℃时样品的酒精度 , 以体积分数“ % vol”表示 。 以重复性条件下获得的 2 次独立测定结果的算术平均值表示 , 结果保留至小数点后 1 位 。

12    精密度

在重复性条件下获得的 2 次独立测定结果的*差值不得过的 0. 5%  vol 。

第三法    气相色谱法

13    原理

试样进入气相色谱仪中的色谱柱时 , 由于在气固两相中吸附系数不同 , 使乙醇与其他组分得以分 离 , 利用氢火焰离子化检测器进行检测 , 与标样对照 , 根据保留时间定性 , 利用内标量 。

14    试剂和材料

除非另有说明 , 本方法所用试剂均为分析纯 , 水为 GB/T 6682 规定的一级水 。

14 . 1    标准品

14 . 1 . 1      乙醇(C2  H6 O, CAS号:64-17-5):纯度 ≥99 . 0% , 或经*并授予标准物质证书的标准品 。

14 . 1 . 2    正丙醇[CH3  (CH2 ) 2 OH , CAS号:71-23-8]:纯度 ≥99 . 0% , 或经*并授予标准物质证书 的标准品 。

14 . 2    标准溶液配制

14 . 2 . 1    乙醇使用液(10%) :移取恒温至 20  ℃的乙醇 10. 00 mL于 100 mL容量瓶中 , 用 20  ℃的水定容 至刻度 , 混匀 。 临用现配 。

14 . 2 . 2    正丙醇内标使用液(10%) :移取恒温至 20  ℃的正丙醇 10. 00 mL于 100 mL容量瓶中 , 用 20  ℃ 的水定容至刻度 , 混匀 。 临用现配 。

14 . 2 . 3    乙醇标准系列工作液:分别移取恒温至 20  ℃ 的乙醇使用液 0. 10  mL、0. 20  mL、0. 50  mL、 1 . 00 mL、2 . 00 mL于 10 mL容量瓶中 , 用 20  ℃ 的水定容至刻度 , 再加入 20  ℃ 的正丙醇内标使用液  0. 50 mL, 混匀 , 得到浓度为 0. 10% 、0. 20% 、0. 50% 、1 . 00% 、2 . 00%的标准系列曲线 。 临用现配 。

15    仪器和设备

15 . 1    气相色谱仪:配有氢火焰离子化检测器(FID) 。

16    分析步骤

16 . 1    试样制备

移取 1 . 00 mL按 5 . 1 处理后的试样(液温 20 ℃)于 10 mL容量瓶中(无醇样品移取 10. 00 mL) , 用

20 ℃的水定容至刻度线 , 加入 0. 50 mL恒温至 20  ℃的正丙醇内标使用液 , 混匀 。

16 . 2    仪器参考条件

16 . 2 . 1    色谱柱:键合/交联聚*固定相石英毛细管色谱柱 , 60  m× 0. 25  mm , 0. 25 μm , 或性能相当 的色谱柱 。

16 . 2 . 2    载气:高纯氮;恒流模式 , 柱流速 1 . 0  mL/min 。

16 . 2 . 3    采用程序升温:柱初始温度 40  ℃ , 保持 5  min , 以 3  ℃/min 速率升温至 55  ℃ , 再以 10  ℃/min 速率升温至 150 ℃ , 再以 40 ℃/min速率升温至 220 ℃ , 保持 5 min 。

16 . 2 . 4    进样口温度 :200 ℃ 。

16 . 2 . 5    检测器温度 :250 ℃ 。

16 . 2 . 6    氢气流量 : 30 mL/min 。

16 . 2 . 7    空气流量 :350 mL/min 。

16 . 2 . 8    进样量 :0 . 5 μL。

16 . 2 . 9    进样方式:分流进样 , 分流比 100  :  1 。

注 :  应根据不同仪器 , 通过试验选择*色谱条件 , 以使乙醇和内标组分获得完全分离 。

16 . 3    标准曲线的制作

按照 16 . 2 的仪器参考条件 , 将乙醇标准系列工作液分别注入气相色谱仪中 , 测定相应的峰面积 , 以 标准系列工作液中乙醇浓度为横坐标 , 以乙醇和内标峰面积的比值为纵坐标 , 绘制工作曲线 。

16 . 4    试样溶液的测定

按照 16 . 2 的仪器参考条件 , 将试样溶液注入气相色谱仪中 , 得到样品中乙醇和内标峰面积的比 值 , 由标准工作曲线计算测试液中乙醇浓度 。

17    分析结果的表述

试样中乙醇含量按式(3)计算 。

C1  =C2   × f                                 ………………………( 3 )

式中:

C1 — 试样中乙醇的含量 , 以体积分数(% vol)表示 ;

C2 — 试样测定液中乙醇的含量 , 以体积分数(% vol)表示 ;

f  — 试样稀释倍数 。

以重复性条件下获得的 2 次独立测定结果的算术平均值表示 , 结果保留至小数点后 1 位 。

18    精密度

啤酒样品在重复性条件下获得的 2 次独立测定结果的*差值不得过 0. 1%  vol;其他样品在重 复性条件下获得的 2 次独立测定结果的*差值不得过 0. 5%  vol 。

第四法    U 形振荡管数字密度计法

19    原理

将试样注入数字密度计的 U形振荡管测量池中 , 振荡管的质量改变导致 U形管的振荡频率或周期

也改变 。利用 20 ℃下试样的振荡频率或周期以及仪器常数可测得样品在 20 ℃的密度 。再通过酒精水 溶液密度与乙醇浓度(酒精度)对照表 , 即可换算得到样品在 20 ℃时的乙醇浓度(酒精度) 。

20    试剂和材料

水为 GB/T 6682 规定的一级水 。

20 . 1     乙醇(C2 H6 O) :分析纯 。

21    仪器和设备

21 . 1    U形振荡管数字密度计:分析精度 ±0 . 000 01  g/mL, 控温精度 ±0 . 02  ℃ 。

21 . 2    10  mL注射器或自动进样器 。

21 . 3    大气压力计:精度 ±0 . 5  kpa 。

22    分析步骤

22 . 1     试样制备

22 . 1 . 1    不含二氧化碳的酒样品制备 同 5 . 1 . 1 。

22 . 1 . 2    含二氧化碳的酒样品制备 同 5 . 1 . 2 。

22 . 1 . 3    食用酒精样品制备

直接测定 。

22 . 2    仪器的校正

仪器首次安装 , 空气/水检查结果与参考密度值的偏差过 0 . 000 05  g/mL时 , 应对仪器进行校 正 , 具体见附录 C(或根据仪器说明书进行校正) 。

22 . 3    试样溶液的测定

使用适当的注射器或进样装置将试样溶液注入仪器的 U形管测量池 , 当数字密度计的温度平衡稳 定在(20±0 . 02)℃时 , 直接读取仪器 20 ℃的酒精度;对于非 自动计算型密度计 , 读取试样溶液在(20± 0 . 02)℃的振荡周期 TS , 并按式(4)计算出该试样的密度值 。

P= 998 . 20 十 1  000 × K ×  (TS2   —T水 2 )         ………………………( 4 )

式中:

P         — 样品的密度 , 单位为克每升(g/L) ;

998 . 20 —20 ℃时蒸馏水的密度 , 单位为克每升(g/L) ;

K       — 仪器常数 , 即附录 C 中式(C. 2)的仪器常数 K 值 ;

TS           —U形振荡管充满样品时的振动周期 , 单位为秒(S) ;

T水          —U形振荡管充满水时的振动周期 , 单位为秒(S) 。

23    分析结果的表述

直接读取仪器 20 ℃时的酒精度或根据仪器测定的密度 , 查附录 A, 求得样品在 20 ℃时酒精度 , 以 体积分数“ % vol”表示 。 以重复性条件下获得的 2 次独立测定结果的算术平均值表示 , 结果保留至小 数点后 1 位 。

24    精密度

啤酒样品在重复性条件下获得的 2 次独立测定结果的*差值不得过 0. 1%  vol;其他样品在重 复性条件下获得的 2 次独立测定结果的*差值不得过 0. 5%  vol 。