一、实验目的:
1.初步探索真假白酒鉴别的原理; 2.熟练掌握滴定实验的规范操作; 3.实习真假白酒鉴别演示实验的讲解方法。 二、实验原理:
实验室鉴别白酒真假的实验有两种,常用的有: (一)铬变酸比色法
原理:甲醇在弱酸条件下,被氧化为甲醛,在含乙醇5~6%的溶液中加硫酸铬变酸并加热生成紫红色,在一定浓度范围内,颜色的深浅与甲醛浓度成正比。 (二)品红比色法
原理:1.利用高锰酸钾在酸性的条件下具有强氧化性,可将甲醇和乙醇分别氧化成甲醛和乙醛;
2.利用草酸的还原性将上述反应后的多余的KMnO4和少量的MnO2除去:
3.在往上述溶液中滴入亚硫酸钠-品红溶液,甲醛能与之反应使溶液成蓝紫色,在一定酸度下,甲醛所形成的蓝紫色不易褪色,而其他醛类形成的蓝紫色很容易消失,利用该反应鉴别白酒的真伪。
本实验采用品红比色法鉴别真假白酒。 三、实验用品:
甲醇(A.R.)、乙醇(A.R.)、蒸馏水、高锰酸钾、磷酸(A.R.)、草酸、硫酸(A.R.)、品红亚硫酸钠、胶头滴管若干、具塞比色管25mL18支、白酒、托盘天平、量筒(10mL、25mL各一支)、100mL烧杯(3个)、玻璃棒、吸量管、洗耳球、棕色瓶、 四、实验步骤 1.试剂的配置
(1)高锰酸钾-磷酸溶液:称取3g高锰酸钾,加入15mL磷酸与70mL水的混合物中,溶解后加水至100mL,贮于棕色瓶内,为防止氧化能力降低,保存时间不宜过长。
(2)草酸-硫酸溶液:称取5g H2C2O4或7g H2C2O4 .2H2O,溶于硫酸(1:1)中至100mL。 (3)品红-亚硫酸钠溶液:称取0.1g碱性品红,将其沿细;分批加入共60mL80℃的水,边加水边研磨使品红溶解,用滴管吸取上层溶液于100mL容量瓶中,冷却后加入10mL10%亚硫酸钠溶液,1mL浓硫酸,再加入至刻度,充分混匀,放置过夜,若溶液有颜色,可加少量活性炭搅拌后过滤,贮于棕色瓶中,置暗处保存,溶液呈红色时,应弃去重新配制。 2.鉴定分析步骤
(1)取样酒(稀释乙醇浓度为5~6%)、甲醇(Xg/L)、乙醇、滴有甲醇的乙醇(乙醇为5~6%不变,改变甲醇浓度)10mL分别置于四只具塞比色管中,然后各滴加1mL高锰酸钾-磷酸溶液混匀,放置10min;再依次逐滴加入草酸-硫酸溶液,边加入边振荡,使溶液恰好褪色,然后加入XmL品红-亚硫酸钠溶液)摇匀后于20℃以上静置X min
注意实验操作的规范性,其他条件分别不变的条件下,分别改变下列实验条件:甲醇的浓度,混有甲醇的乙醇溶液中甲醇的浓度,品红-亚硫酸钠溶液的用量,加入品红-亚硫酸钠溶液后反应温度,最后静置时间
(2)观察四只比色管中溶液的颜色。(甲醇为蓝紫色液体,乙醇为无色液体,滴入甲醇和乙醇为蓝色液体。) 3.探索实验最佳条件
①探索甲醇浓度为多少时,最适合的实验(分情况讨论): 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 甲醇浓度g/L 0.4 0.6 0.8 0.4 0.6 0.8 0.4 0.6 0.8 品红-亚硫酸钠mL 4 6 8 6 8 4 8 4 6 静置时间min 15 30 45 45 15 30 30 45 15 思考:甲醇浓度为多少,品红-亚硫酸钠用量应为多少,静置时间为多少,适用于教师的准备实验;那对于教师演示实验和学生实验呢?
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 实验现象 ②用滴有甲醇的乙醇(乙醇为5~6%不变,和上述甲醇浓度对应,改变甲醇浓度)按照上述正交实验,探索滴有甲醇的乙醇(乙醇浓度为5~6%)中甲醇浓度为多少,品红-亚硫酸钠用
量应为多少,静置时间为多少,适用于教师的准备实验;那对于教师演示实验和学生实验呢? 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 发现问题: 原因: 结论: 4.最终实验
确定最佳实验条件后按照鉴定分析步骤做实验(教师准备实验,课堂演示实验,学生实验),认真观察及时记录实验现象 比色管编号 1 2 3 4 实验现象 实验现象 甲醇相对浓度g/L 0.4 0.6 0.8 0.4 0.6 0.8 0.4 0.6 0.8 品红-亚硫酸钠mL 4 6 8 6 8 4 8 4 6 静置时间min 15 30 45 45 15 30 30 45 15 (比色管编号 1:甲醇 2:乙醇 3:滴有甲醇的乙醇 4:样酒) 发现问题:
原因: 结论: 五.注意事项
1.配置甲醇标准溶液时,称取1.000g甲醇较困难,可根据不同温度下甲醇的比重换算成相应的体积再吸取,并配成标准溶液;
2.乙醇浓度对显色影响较大,以5-6%(V/V)时的乙醇浓度显色灵敏度高,故在操作时,样酒与标准系列管中乙醇浓度必须严格控制一致;
3.要保证高锰酸钾-磷酸溶液的氧化性,否则甲醇不能被氧化为甲醛,也就无法与品红-亚硫酸钠溶液生色反应,因此要用磨口瓶盛装,放置时间不宜过长;
4.加入草酸是为了还原过量的高锰酸钾,但草酸不宜过量,否则,HCHO又被草酸还原为CH3OH,而不与品红-亚硫酸钠溶液反应;加入草酸的量如果太少,比色管中过量的高锰酸钾还没有还原完,则高锰酸钾和品红-亚硫酸钠溶液中的亚硫酸钠反应,方程式:2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O,在比色管中出现红色的絮状沉淀,而使测定失败。 六、参考文献
郑长龙主编. 化学实验教学论[M] 北京:高等教育出版社. 2002. 7. P177-178
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