12. Spektrometryczne oznaczenie procentu objętościowego etanolu w winie

WPROWADZENIE

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie procentu objętościowego etanou w winie.

SPRZĘT LABORATORYJNY

Pipety automatyczne 20-200µl,
Blistry,
Spektrometr Spektra^TM,
Butelka na odczynniki 50ml,
Aparatura do destylacji,
Kolbki miarowe 50ml, 100ml,
Pipety miarowe 10ml, 20ml.

ODCZYNNIKI

0,25M K₂Cr₂O₇,
2,25M H₂SO₄,
etanol 96%.

Przygotowanie odczynników:

0,25M K₂Cr₂O₇: odważyć 3,675 g K₂Cr₂O₇, przenieść ilościowo do kolbki miarowej 50 ml, rozpuścić w wodzie dejonizowanej i uzupełnić do kreski miarowej.
2,25M H₂SO₄: odmierzyć 6 ml H₂SO₄ (ρ = 1,816 g cm^-3) i rozcieńczyć wodą dejonizowaną w kolbce miarowej 50 ml.
Ethanol: 20 ml 96% etanolu rozcieńczyć wodą dejonizowaną w kolbce miarowej 100 ml.

ZAGROŻENIA

Dichromian(VI) potasu K₂Cr₂O₇ jest silną trujący i niebezpieczny dla środowiska. Jest szkodliwy w kontakcie ze skórą, może powodować jej uwrażliwienie. Jest trujący w razie spożycia. Używaj rękawic ochronnych i okularów ochronnych. Nie wprowadzaj do środowiska.

R: 49-46-21-25-26-37/38-41-43-50/53 S: 53-45-60-61

Dichromian(VI) potasu K₂Cr₂O₇ może powodować raka, uszkodzenia genetyczne, upośledza płodność. Wzmaga intensywność płomienia, działa szkodliwie w wyniku wdychania, toksycznie w razie spożycia, wywołuje poważne uszkodzenia oczu i skóry, może powodować problemy w oddychaniu i alergiczną reakcję skóry. Jest bardzo toksyczny dla organizmów wodnych, z efektem długotrwałym. Stosowanie rękawic ochronnych i okularów ochronnych jest obowiązkowe.

H: 350, 340, 360FD, 272, 330, 301, 312, 372, 314, 334, 317, 410

P: 201, 280, 301+330+331, 305+351+338, 304+341, 308+313

Kwas siarkowy(VI) H₂SO₄ jest substancją żrącą, wywołuje poważne oparzenia. Używaj odpowiedniej odzieży ochronnej, rękawic i okularów ochronnych

R: 35 S: 26-30-36/37/39-45

Kwas siarkowy(VI) wywołuje poważne oparzenia skóry i uszkodzenia oczu. Używaj rękawic, odzieży ochronnej i ochrony na twarz i oczy. H: 314, 290, P: 280,301+330+331, 309, 310, 305+351+338

Etanol jest łatwopalny. Wdychanie może wywoływać kaszel, ból głowy, zmęczenie i senność. Wywołuje suchość skóry i zaczerwienienie oczu. Używaj rękawic ochronnych i okularów ochronnych.

R: 11 S: (2-)7-16

Etanol jest cieczą łatwopalną. Należy go przechowywać z dala od źródeł ciepła i ognia.

H: 225, P: 210

SPOSÓB POSTĘPOWANIA

Przygotowanie próbki:

Odmierz 100 ml wina (białego lub czerwonego) w kolbce miarowej i przelej zawartość do kolby destylacyjnej, przemywając kolbkę miarową kilkoma mililitrami wody dejonizowanej. Dodaj 2-3 kamyczki wrzenne do kolby destylacyjnej i rozpocznij destylację. Jako odbieralnika użyj kolbki miarowej 100 ml zawierającej około 5 ml wody dejonizowanej. Zakończ destylację, gdy ok. 4/5 pierwotnej próbki przejdzie do odbieralnika. Uzupełnij zawartość kolby-odbieralnika wodą dejonizowaną do kreski miarowej i dobrze wymieszaj.

Pomiary:

Postępuj zgodnie ze wskazówkami zawartymi w poniższej tabeli. Użyj automatycznej pipety do napełnienia zagłębienia w blistrze roztworem dichromianu potasu i kwasu. Następnie dodaj wodę, etanol lub próbkę. Natychmiast po sporządzeniu roztworu zmierz transmitancję względem próbki odniesienia używając diody emitującej zielone światło.

Tabela 1: Przygotowanie roztworów do pomiarów

	V_{K₂Cr₂O₇} [µl]	V_H₂SO₄ [µl]	V_H₂O [µl]	V_etanol [µl]	V_destylat [µl]	% obj. etanolu	T [%]	T	A
Roztw.kal. 1	180	110	100	0	0	0
Roztw.kal. 2	180	110	80	20	0	3,84
Roztw.kal. 3	180	110	60	40	0	7,68
Roztw.kal. 4	180	110	40	60	0	11,52
Roztw.kal. 5	180	110	20	80	0	15,36
Roztw.kal. 6	180	110	0	100	0	19,20
Próbka	180	110	0	0	100

WYNIKI DOŚWIADCZENIA

Krzywa kalibracyjna przedstawia zależność absorbancji od procentu objętościowego etanolu w winie. Zawartość etanolu w próbce można odczytać z krzywej na podstawie znajomości wartości absorbancji.

Tabela 2: Wyniki

	V_{K₂Cr₂O₇} [µl]	V_H₂SO₄ [µl]	V_H₂O [µl]	V_etanol [µl]	V_destylat [µl]	% obj. etanolu	T [%]	T	A
Roztw.kal. 1	180	110	100	0	0	0	100	1	0
Roztw.kal. 2	180	110	80	20	0	3,84	99,0	0,99	0,004365
Roztw.kal. 3	180	110	60	40	0	7,68	96,9	0,969	0,013676
Roztw.kal. 4	180	110	40	60	0	11,52	94,7	0,947	0,02365
Roztw.kal. 5	180	110	20	80	0	15,36	90,3	0,903	0,044312
Roztw.kal. 6	180	110	0	100	0	19,20	88,2	0,882	0,054531
Próbka	180	110	0	0	100		94,1	0,941	0,02641

Wykres 1: Zależność absorbancji od procentu objętościowego etanolu.

OBLICZENIA

A_próbki = 0,02641
Procent objętościowy etanolu (%) = 11,06......... z krzywej kalibracyjnej
y = 0,0034x-0,0112
x = (y+0,0112)/0,0034 = (0,02641+0,0112)/0,0034
x = 11,06%
Próbka wina zawierała 11,06 %obj. etanolu.

Opracowanie: mgr Marjana Dvoršek, Tadeja Polajnar, Kristina Frlic, Biotechnical Centre Naklo