在现行的国家标准『GBT 23490-2009 食品水分活度的测定』和一些企业标准中,都推荐了25℃时,配制不同无机盐的饱和溶液来做水活度标准曲线或校准水活度仪器。
具体的步骤就是,在常温下配制好无机盐的过饱和溶液待用,然后在控温25℃ 的条件下,用仪器测量得到水活度值。但是,个别实验室由于条件的限制,只能在不控温的情况下测量。此方法的精确度是值得商榷的。
本实验以饱和氯化锂溶液为例,探讨温度的影响。实验结果表明,温度的控制在标准溶液配制和测量的过程中,都是至关重要的。某些品牌的仪器不控温,终会导致校准曲线的偏离,影响样品的测定。
实验结果和讨论:
探究温度对水活度值的影响。
查溶解度表可知:氯化锂在不同温度下的溶解度是不同,见下表二和图一
表二
温度℃
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氯化锂溶解度g/100g
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质量分数%
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0
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69.2
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40.90
|
10
|
74.5
|
42.69
|
20
|
83.5
|
45.50
|
30
|
86.2
|
46.29
|
40
|
89.8
|
47.31
|
50
|
97.0
|
49.24
|
60
|
98.4
|
49.60
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图一


上图可知,室温变化时,饱和LiCl 溶液的浓度是不一样的,随着温度的升高,饱和LiCl 溶液的浓度增大。根据国家标准和一些企业标准,在室温下配制的饱和溶液, 随着温度的变化溶解度会发生变化。
一方面,温度升高,LiCl溶解度增大,离子对水蒸汽分子的束缚能力增大,会导致水活度下降。
另一方面,温度的升高,溶液分子表面的蒸汽压增大,导致水活度增大。
两种作用力,同时影响饱和标准溶液的水活度值。
下表三,是按照国家标准推荐,配制的饱和 LiCl 溶液,在不同温度下测量的水活度结果。
表三
温度 ℃
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15
|
20
|
25
|
30
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饱和LiCl 溶解度
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/
|
83.5
|
/
|
86.2
|
aw (饱和LiCl)
|
0.1036
|
0.1049
|
0.1094
|
0.1177
|
0.1032
|
0.1050
|
0.1093
|
0.1180
|
|
0.1037
|
0.1054
|
0.1094
|
0.1187
|
|
0.1041
|
0.1055
|
0.1093
|
0.1180
|
|
0.1046
|
0.1065
|
0.1094
|
0.1176
|
|
aw 平均值
|
0.1038
|
0.1055
|
0.1094
|
0.1180
|
标准偏差
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0.00053
|
0.00063
|
0.00005
|
0.00043
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图三


结果表明,温度升高时,饱和LiCl 溶液,水活度是逐渐升高的。在不控温的情况下,饱和LiCl 溶液水活度的变化是很明显的,每次测得的标准水活度值因受温度的影响不一样,终会导致标准曲线也会发生偏离。
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