如何测量啤酒中的二氧化碳含量?(实验室测法.配上详细的化学方程式及计算过程)
如何测量啤酒中的二氧化碳含量?(实验室测法.配上详细的化学方程式及计算过程)
如何测量啤酒中的二氧化碳含量?(实验室测法.配上详细的化学方程式及计算过程)
如何测量啤酒中的二氧化碳含量?(实验室测法.配上详细的化学方程式及计算过程)
一、实验原理
将啤酒注入到过量的氢氧化钠溶液中,然后用盐酸来淌定多余的氢氧化钠,从而测定啤酒的酸度,再转换成二氧化碳的含量.
氢氧化钠溶液(加入酚酞指示剂)一加入啤酒一滴加盐酸一加入甲基橙指示剂一滴加盐酸至滴定终点.
二、试剂的配制
1、0.100mol/L草酸溶液
称取1.26gH2C2O4·2H2O放人小烧杯中,加入除去二氧化碳的蒸馏水溶解,用100mL的容量瓶定容.
2.NaOH溶液
称取6gNaOH放入小烧杯中,用3mL蒸馏水洗涤2—3次,再加入除去二氧化碳的蒸馏水1000mL溶解,贮存于带橡胶塞的试剂瓶中.
3.HCI溶液
用10mL量筒量取9mL浓盐酸(密度为1.18g/cm3).用蒸馏水稀释至1000mL,摇均.贮存于试剂瓶中.
4.01%的酚酞试液
将0.2g酚酞溶于95mL95%的酒精中,再加入5mL蒸馏水,摇均,贮存于试剂瓶中.
5.0.2%的甲基橙试液
将O.2g甲基橙溶于100mL的蒸馏水,摇均,贮存于试剂瓶中.
三、溶液的标定
1.NaOH溶液浓度的标定
用10mL的移液管移取10mL的草酸溶液于小锥形瓶中,加入1—2滴酚酞试液,用NaOH溶液滴定.实验结果如表1
表l实验数据
实验次序草酸溶液体积/mL用去氢氧化钠溶液体积/mL
11019.18
21019.15
31019.18
计算出c(NaOH)==O.1043mol/L.
2.HCl溶液的标定
用酸式滴定管取10mLHCl溶液,加入1—2滴酚酞试液,用标定的NaOH溶液来滴定.实验结果如表2.
表2实验数据
实验次序盐酸溶液体积/mL用去氢氧化钠溶液体积/mL
1109.90
2109.85
3109.80
计算出:c(HCl)==0.1027mol/L.
四、啤酒中二氧化碳含量的测定
1.方法一
用碱式滴定管取O.1043mol/L的Na()H溶液20mL于150mL的锥形瓶中,用注射器取罐装啤酒lOmL(尽量除去泡沫),注入到上述锥形瓶中,塞上胶塞,振荡,摇匀,静置,待用.
在上述锥形瓶中滴加2~3滴酚酞试液,用O.1027.c(HCl)==0.1027mol/LHCl溶液滴至红色褪去.再滴加2-3滴甲基橙试液,继续用盐酸溶液滴定,至出现橙色为止.
表3实验数据
实验次序V1(HCl溶液;酚酞红色褪去)/mLV1+V2(HCl溶液;甲基橙出现红色)/mL
116.2020.50
216.4020.85
316.5020.90
平均16.3720.75
V2==4.38mL.
盐酸V2是用来把Na2CO3滴定止NaHCO3的.
啤酒中二氧化碳的浓度为:
c(CO2)==V(HCl)×(HCl)/V(mL)啤酒==0.090mol/L
2.方法二
将瓶装啤酒故放入冰箱中冷冻一天后取出,啤酒结冰.将啤酒瓶敲破,迅速取少许结冰啤酒称量,然后立即放入氢氧化钠溶液中,进行中和滴定.
具体的滴定方法与方法一相同.
平均固体埠酒的质量==53.38g—28.67g=24.71g
平均V2=20.77mL—18.50mL==2.27mL
n(CO2)==V2×c(HCl))==2.27×10—3L×0.1027mol/L==2.33×10—4mol
啤酒中CO2的质量:2.33×10—4rnol×44g/mol==0.0103g
啤酒中二氧化碳的质量分数为:
0.0103g/24.71g==0.04%
表4实验记录
由以上两种测定方法得到的CO2质量分数分别为0.40%和0.04%,两个结果相差很大.原因何在呢?这是因为在啤酒冰冻时有大量的CO2被未来包容.查资料可知CO2的六水合物在—24℃就开始分解,可见在啤酒冰冻时,气相CO2的物质的量增大.由此可知,方法二不能用于测定啤酒中的CO2含量,该方法测定原理是不正确的.
研究性学习重要的不在结果,而在于学生参与研究的过程.该实验方法二与方法一得到的结果不一致,学生找出了不一致的原因,同样可达到研究性学习的目的.