3.8 Контроль якості біоетанолу

Визначення кольору і прозорості. Метод оснований на візуальному порівнянні в світлі, що проходить аналізованого спирту і дистильованої води.

Апаратура, матеріали та реактиви:

- штатив для пробірок;

- пробірки типу П1 або П2 за ГОСТ 25336;

- піпетки 1-2-2-10 за ГОСТ 29227;

- вода дистильована за ГОСТ 6709.

Проведення аналізу: у дві однакові за розміром та однорідні за кольором скла пробірки наливають по 10 мл: в одну - аналізований спирт, в іншу - дистильовану воду. Порівнюють вміст пробірок в прохідному розсіяному світлі, встановлюють різні відхилення від кольору і визначають наявність механічних домішок у випробуваному спирті.

Визначення концентрації спирту. Концентрацію спирту визначають за ГОСТ 3639. Концентрацію спирту, призначеного для тривалого зберігання органами Держкомрезерву, визначають в діапазоні температур від -25 до +40°С.

Визначення чистоти. Метод оснований на реакції сторонніх органічних домішок у спирті з концентрованою сірчаною кислотою.

Апаратура і реактиви:

- плитка електрична побутова за ГОСТ 14919;

- секундомір за нормативним документом;

- штатив для пробірок;

- колба 2-50-2 за ГОСТ 1770;

- піпетка 1-2-2-10 за ГОСТ 29227;

- пробірки місткістю 25 мл з пришліфованими пробками;

- циліндр 2-50 за ГОСТ 1770;

- кислота сірчана концентрована, за ГОСТ 4204.

Проведення аналізу: 10 мл спирту, що аналізується поміщають у мірну колбу місткістю 50 мл і швидко в три-чотири прийоми при постійному помішуванні додають 10 мл концентрованої сірчаної кислоти. Отриману суміш негайно ж нагрівають на електроплитці при постійному обертанні колби до тих пір, поки не з'являться бульбашки, що виходять на поверхню рідини з утворенням піни. Цей процес має тривати 30 - 40 с з моменту початку нагрівання. Для цього розмір обігріваємої частини електроплитки повинен бути близько 3 см², а решта обігріваємої частини повинна бути покрита азбестом. Вміст колби охолоджують, переливають в пробірку з пришліфованою пробкою і порівнюють забарвлення суміші із забарвленням спирту, а потім із забарвленням сірчаної кислоти, які поміщені в аналогічні пробірки в рівних кількостях. Результат аналізу вважають позитивним, якщо забарвлення суміші збігається з забарвленням випробуваного спирту і сірчаної кислоти.

Визначення наявності фурфуролу Метод оснований на реакції взаємодії фурфуролу з аніліном в присутності соляної кислоти з утворенням забарвлених розчинів.

Апаратура, матеріали та реактиви:

- секундомір за нормативним документом;

- штатив для пробірок;

- крапельниця скляна лабораторна за ГОСТ 25336;

- піпетка 1-2-2-10 за ГОСТ 29227;

- пробірки місткістю 25 мл з пришліфованими пробками;

- анілін за ГОСТ 5819, свежеперегнаний;

- кислота соляна за ГОСТ 3118, щільністю 1,188 г/мл.

Проведення аналізу: наявність фурфуролу визначають у ректифікованому спирті, отриманому з зерно-картопляної сировини. У ректифікованому спирті, отриманому з цукровмісної сировини, а також у спирті-сирці наявність фурфуролу не визначають. У пробірку місткістю 25 мл з пришліфованою пробкою вносять за допомогою крапельниці 10 крапель аніліну, 3 краплі соляної кислоти (щільністю 1,188 г/мл) і 10 мл випробуваного спирту. Пробірку закривають пробкою, її вміст перемішують і витримують при кімнатній температурі. Якщо протягом 10 хв. розчин залишається безбарвним, то він не містить фурфуролу. Поява червоного зафарбування вказує на наявність фурфуролу.

Визначення окислення. Метод оснований на візуальному порівнянні інтенсивності забарвлення випробуваного розчину, отриманого після реакції окислення сторонніх органічних домішок у спирті розчином марганцевокислого калію, з типовим розчином.

Апаратура, матеріали та реактиви:

- термометр рідинний скляний з ціною ділення 0,1 або 0,5°С за ГОСТ 28498;

- піпетка 1-1-2-1 за ГОСТ 29227;

- циліндри 2-50 або 4-50 за ГОСТ 1770;

- водяна баня;

- калій марганцевокислий за ГОСТ 20490, водний розчин з масовою часткою 0,02%;

- типовий розчин для визначення окислення спирту.

Проведення аналізу: Випробуваний спирт наливають до мітки в циліндр місткістю 50 мл з пришліфованою пробкою, попередньо ополощену цим ж спиртом. Циліндр зі спиртом занурюють у водяну баню з

постійно підтримується температура води 20°С з таким розрахунком, щоб рівень води перевищував рівень спирту в циліндрі, і витримують не менше 10 хв., щоб спирт прийняв температуру 20°С. Потім до спирту доливають 1 мл розчину марганцевокислого калію з масовою часткою 0,02%, закривають циліндр пробкою і вміст перемішують. Циліндр знову занурюють у водяну баню температурою 20°С і витримують до тих пір, поки червонувато-фіолетове забарвлення суміші, поступово змінюючись, не досягне забарвлення типового розчину. Після цього циліндр виймають з водяної бані і візуально порівнюють забарвлення випробуваного спирту із забарвленням типового розчину, поміщеного в циліндр однакового розміру та якості скла. Час збігу забарвлення беруть за закінчення реакції окислення і виражають у хвилинах.

Визначення масової концентрації альдегідів. Метод оснований на реакції присутності в аналізованому спирті альдегідів з фуксінсернистим реактивом I.

Апаратура, матеріали та реактиви:

- ареометр скляний для спирту за ГОСТ 18481;

- колориметр фотоелектричний лабораторний за нормативним документом;

- секундомір за нормативним документом;

- термометр рідинний скляний з ціною поділки 0,1 або 0,5°С за ГОСТ 28498;

- штатив для пробірок;

- піпетки 1-1-2-2, 1-2-2-10 за ГОСТ 29227;

- пробірки місткістю 45 мл з пришліфованими пробками;

- циліндр 1-50/335 за ГОСТ 18481 або 1-500 за ГОСТ 1770;

- вода дистильована за ГОСТ 6709;

- типовий спиртовий розчин для визначення альдегідів;

- фуксінсерністий реактив I.

Проведення аналізу:

1) Аналіз ректифікованого спирту: в одну пробірку поміщають 10 мл, що аналізується водноспиртового розчину концентрації 50% (за об'ємом), в іншу - 10 мл відповідного типового розчину оцтового альдегіду. В обидві пробірки додають по 2 мл фуксінсерністого реактиву I, закривають пришліфованими пробками, перемішують вміст обох пробірок і витримують протягом 20 хв. при кімнатній температурі. Забарвлення розчинів, що утворилися візуально порівнюють на білому тлі або із застосуванням фотоелектроколориметрії в кюветі з шириною робочої грані 20 мм, при світофільтрі з довжиною світлової хвилі 540 нм. Забарвлення аналізованого розчину повинно збігатися із забарвленням типового розчину або бути менш інтенсивною.

2) Аналіз спирту-сирцю: альдегіди в етиловому спирті-сирці визначають аналогічним способом. Перед аналізом спирт-сирець розбавляють дистильованою водою до концентрації 50% (за об'ємом), а потім розбавляють в 10 разів розчином етилового ректифікованого спирту концентрації 50% (за об'ємом) і ретельно перемішують.

Визначення масової концентрації сивушної олії. Метод оснований на реакції присутніх в аналізованому спирті вищих спиртів з розчином саліцилового альдегіду у присутності сірчаної кислоти.

Апаратура, матеріали та реактиви:

- секундомір за нормативним документом;

- штатив для пробірок;

- піпетки 1-1-2-0,5; 1-2-2-5; 1-2-2-10 за ГОСТ 29227;

- пробірки місткістю 45 мл з пришліфованими пробками;

- спиртовий розчин саліцилового альдегіду з об'ємною часткою 1%;

- кислота сірчана концентрована за ГОСТ 4204 або за ГОСТ 14262;

- типові спиртові розчини для визначення сивушної олії.

Проведення аналізу:

1) Аналіз ректифікованого спирту: у дві пробірки вносять

10 мл концентрованої сірчаної кислоти і обережно по стінці пробірки доливають по 0,2 мл спиртового розчину саліцилового

альдегіду. В одну пробірку доливають 5 мл випробуваного спирту, а в іншу - 5 мл відповідного типового розчину для визначення сивушної олії. Пробірки закривають пробками, вміст їх енергійно перемішують і витримують протягом 20 хв. при кімнатній температурі. Забарвлення розчинів, що утворились візуально порівнюють на білому фоні з забарвленням відповідного типового розчину сивушної олії. Забарвлення випробуваного розчину повинна збігатися із забарвленням типового розчину або бути менш інтенсивною. Допускається проводити визначення сивушної олії не більш ніж у шести зразках.

2) Аналіз спирту-сирцю: сивушну олію в спирті-сирці визначають аналогічним способом. Перед аналізом спирт-сирець розбавляють в 200 разів ректифікованим спиртом вищої очистки і ретельно перемішують.

Визначення масової концентрації кислот. Метод оснований на визначенні кислот, що містяться в 1випробуваному спирті, за кількістю розчину гідроокису натрію, витраченого на титрування.

Апаратура, матеріали та реактиви:

- ваги лабораторні загального призначення не нижче 3-го класу точності за ГОСТ 24104 з найбільшою межею зважування 200 г;

- секундомір за нормативним документом;

- електроплита побутова за ГОСТ 14919 або пальник газовий;

- бюретки 1-1-2-2-0,01 за ГОСТ 29251;

- крапельниця скляна лабораторна за ГОСТ 25336;

- колби К-2-500-34 ТХС або П-2-500-34 ТХС за ГОСТ 25336;

- стаканчики для зважування за ГОСТ 25336;

- трубка з натронним вапном;

- холодильник ХШ-1-200-19/26 ХС за ГОСТ 25336, зворотній;

- циліндр 2-100 за ГОСТ 1770;

- бромтімоловий синій (індикатор), 0,1г індикатора розчиняють у 100 мл етилового спирту з об'ємною часткою 20%;

- натрію гідроокис за ГОСТ 4328, розчин з (NaOH) = 0,05 моль/куб. дм;

- вода дистильована за ГОСТ 6709.

Проведення аналізу: 100 мл випробуваного спирту поміщають в круглодону або плоскодону колбу, місткістю 500 мл з пришліфованим кульковим холодильником, доливають 100 мл дистильованої води і кип'ятять протягом 10 - 15 хв. Потім вміст колби охолоджують до кімнатної температури, закриваючи верхню частину холодильника трубкою з періодично оновлюваним натронним вапном. До вмісту колби додають 10 крапель розчину бромтімолового синього і титрують розчином гідроокису натрію з (NaOH) = 0,05 моль/лдо появи не зникаючої при збовтуванні блакитного забарвлення протягом 1 - 2 хв.

Обробка результатів: масову концентрацію кислот Х в перерахунку на оцтову кислоту, мг/л безводного спирту, обчислюють за формулою:

X = V× m × 10 × 100/С

де:

V - об'єм розчину гідроокису натрію, який витрачено на титрування 100 мл спирту, що аналізується, мл;

m - маса оцтової кислоти, відповідна 1 мл розчину гідроокису натрію, мг;

10 - коефіцієнт перерахунку на 1 лспирту;

100/С - коефіцієнт перерахунку на безводний спирт,

С - концентрація аналізованого спирту, % (за об'ємом)

У кінці вимірювання беруть середньоарифметичне результатів двох паралельних вимірювань масової концентрації кислот, допустиме розходження між якими не повинно перевищувати 0,6 мг/лпри довірчій ймовірності Р = 0,95.

Визначення об'ємної частки метилового спирту. Метод оснований на реакції окислення метилового спирту марганцевокислим калієм і сірчаною кислотою з утворенням формальдегіду, що утворює забарвлення у результаті взаємодії з фуксенсерністим реактивом II.

Визначення масової концентрації складних ефірів. Метод оснований на визначенні за допомогою титрометрії складних ефірів після їх омилення розчином гідроокису натрію.