生物工业分析 第3章 物理分析法

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1、生物工业分析第三章　物理分析法第一节　相对密度法第二节　折光法第三节　旋光法第四节　其它物理分析方法物理分析法第一节相对密度法一、密度与相对密度密度是指物质在一定温度下单位体积的质量，以符号ρ表示，其单位为g／cm3。因为物质都具有热胀冷缩的性质（水在4℃以下是正常的），所以，密度值随温度的改变而改变，故密度应标出测定时的温度，如ρt。而相对密度（旧称比重）是指物质的质量与同体积水的质量之比，以表示，为无因次量。物理分析法液体的相对密度指液体在20℃的质量与同体积的水在4℃时的质量之比，以符号表示。用密

2、度计或密度瓶测定溶液的相对密度时，以测定溶液对同体积同温度的水的质量比较为方便，以表示，这就是液体在20℃时对水在20℃时的相对密度。对同一溶液来说,,因为水在4℃时的密度比20℃时大，若要把换算为,可按下式进行：式中：表示温度t2℃时水的密度（g/cm3）。物理分析法t（℃）ρ（g∕cm3）t（℃）ρ（g∕cm3）t（℃）ρ（g∕cm3）t（℃）ρ（g∕cm3）00.99986890.999808180.998622270.99653910.999927100.999727190.998432280.

3、99625920.999968110.999623200.998230290.99597130.999992120.999525210.998019300.99567341.000000130.999404220.997797310.99536750.999992140.999271230.997565320.99505260.999968150.999126240.99732370.999929160.998970250.99707180.999876170.998801260.996810表3－1水

4、的密度与温度的关系物理分析法二、溶液浓度与相对密度的关系各种溶液都有一定的相对密度，当其组成成分或浓度改变时，其相对密度也随着改变，故测定溶液的相对密度可以检验其纯度或浓度。当某溶液的水分被蒸发干燥至恒重时，所得到的物质称干物质或真固形物。溶液的相对密度与其固形物含量具有一定的数学关系，故测定溶液相对密度即可求出其固形物含量。因此，相对密度是生物工业生产中常用的工艺控制指标和质量控制指标。物理分析法三、几种相对密度测定的方法1．密度瓶法在一定温度下，用同一密度瓶分别称取等体积的样品溶液与蒸馏水的质量，从

5、两者的质量比即可求出该试样溶液的相对密度。常见密度瓶见图3－1所示。带毛细管的普通密度瓶带温度计的精密密度瓶1一密度瓶主体；2一温度计（0.1℃值）；3一支管；4一磨口；5一支管磨口帽；6一出气孔图3-1密度瓶物理分析法测定方法：将蒸馏水煮沸30min，然后冷却至15℃，注满密度瓶，装上温度计（瓶中应充满液体，无气泡），立即浸入20℃士1℃的恒温水浴中，至密度瓶温度计达20℃并维持30min不变，取出密度瓶用滤纸抹去溢出侧管的水，盖上侧管罩，用滤纸擦干后准确称量。将密度瓶中的水倾出，先用乙醇、再用已醚洗

6、涤数次，吹干后准确称量，两次称量之差即为20℃时水的质量。用样品溶液按以上操作测出20℃时试样溶液的质量，按下式计算：物理分析法式中m0——空密度瓶质量，g；m1——空密度瓶与蒸馏水质量，g；m2——空密度瓶与试样溶液的质量，g；0.99823——20℃时水的相对密度。当测定粘稠液体的相对密度时，可使用具有毛细管的密度瓶，将液体装满密度瓶，塞上毛细管塞，放入恒温水浴中，多余的液体将由毛细管上升并溢出管外，抹去溢出瓶外的液体，至液体达到所需温度并不再外溢时止，将密度瓶擦净后准确称量。物理分析法2．密度计法

7、（1）仪器常用的密度计有以下类型如图3-2所示。图3-2各种密度计1—糖锤度密度计；2—附有温度计的糖锤度密度计；3、4—波美密度计；5—酒精计物理分析法①普通密度计：普通密度计是直接以相对密度值为刻度的，标度条件以20℃为标准温度，以纯水为1.000。它分重表与轻表两种。重表刻度是1.000-2.000，用于测量比水重的液体；轻表刻度是0.700-1.000，用于测量比水轻的液体。②波美计：波美计的刻度符号以表示，用以测定溶液中溶质的质量分数，1表示质量分数为1%。其刻度方法以20℃为标准，在蒸馏水中

8、为0，在15%食盐溶液中为15，在纯硫酸（相对密度1.8427）中其刻度为66。波美计有轻表、重表两种，前者用以测定相对密度小于1的溶液，后者用以测定相对密度大于1的溶液。物理分析法波美度与溶液相对密度的换算公式如下：轻表：重表：③糖锤度计：糖锤度计是专用于测定糖液浓度的密度计，糖锤度又称勃力克斯（Brix），以表示，是用已知浓度的纯蔗糖溶液来标定其刻度的。其刻度方法是以20℃为标准，在蒸馏水中为0，在1%的蔗糖溶液中为l，即100g糖液中