食品检验学 食品的常规检验法 第一节 食品的物理检验法 图文
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食品的物理检验法ppt精选课件
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35
折光法
1
基本概念
2
测定折射率的意义
3
折光仪的构造和性能的简介
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36
一、基本概念
1 光的反射现象与反射定律 2 光的折射现象与折射定律 3.全反射与临界角
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37
一、基本概念
1 光的反射现象与反射定律
一束光线照射在两种介质的分界面上时，要改变它 的传播方向，但仍在原介质上传播，这种现象叫光的反 射，见下图。光的反射遵守以下定律:
测定溶液对同温度水的相对密度比较方便．通常测定
液体在20℃时对水在20℃时的相对密度，以
和 d 之420 间可以d 2用200 下式换算：
d表2200 示。
d
2＝0
20
d
20 4
×0.99823
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10
一、有关密度的概念
同理，若要将 可按下式计算：
d
换t 2 算为
t1
，
d
t1 4
＝d
t1 4
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17
三、相对密度的测定方法
滤盖装2纸上水乙0满℃吸侧洗醇醚样水去管干洗液浴支帽净涤，、管后盖0标取.上5线出小瓶上时盖的样液 天用同平测滤精一室定纸确温内蒸烘冷擦度称馏3干却干同0重水m一瓶M的i个n外0重后比量称重M瓶重1 M2
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18
三、相对密度的测定方法
按下式计算
d20 20
①入射线、反射线和法线总是在同一平面内，入射 线和反射线分居于法线的两侧。
②入射角等于反射角。
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一、基本概念
2 光的折射现象与折射定律
光的折射现象 当光线从一种介质射到另一种介质 时，在分界面上，光线的传播方向发生了改变，一 部分光线进入第二种介质，这种现象称为折射现象。 光的折射 光线从一种介质（如空气）射到另一 种介质（如水）时，除了一部分光线反射回第一种 介质外，另一部分进入第二种介质中并改变它的传 播方向，如下图。
《食品的物理检测法》课件
03
食品的物理检测方法
密度检测法
密度检测法
原理
应用
优点
缺点
通过测量食品的密度来 评估食品的质量和特性 。
密度是指物质的质量与 其所占体积的比值，不 同物质具有不同的密度 。
在食品工业中，密度检 测法常用于检测食品的 纯度、浓度和掺杂物等 。例如，通过测量牛奶 的密度可以判断其是否 掺杂了水或其他低密度 物质。
物理检测法的应用范围
食品品质评估
通过测量食品的物理性质 ，评估食品的品质和口感 ，如水果的糖度、硬度等 。
食品安全检测
通过测量食品的电导率、 介电常数等参数，快速检 测食品中的有害物质和微 生物污染情况。
食品加工控制
通过测量食品的物理性质 ，控制食品加工过程中的 工艺参数和产品质量。
02
食品的物理特性
在食品工业中，折射率检 测法常用于检测食品的糖 度、蛋白质含量和脂肪含 量等。例如，通过测量果 汁的折射率可以判断其糖 度含量。
准确度高、测量速度快、 可用于在线检测。
对于一些具有相似折射率 的食品，难以进行区分。
声学检测法
声学检测法
原理
应用
优点
缺点
通过测量食品的声学特 性来评估食品的质量和 特性。
局限性
仪器成本
某些物理检测法只能用于特定类型的食品 ，对于其他类型的食品可能不适用。
虽然物理检测法的设备通常比化学检测法 的设备便宜，但在一些高端应用中，高精 度的物理检测设备成本可能会较高。
05
物理检测法的未来发展
技术创新
光学技术
利用光学原理，如光谱、散射、折射 等，对食品进行无损检测，提高检测 的准确性和效率。
声波在不同介质中传播 的速度和衰减程度不同 ，不同物质具有不同的 声学特性。
第四部分食品的物理检测法
一、 相对密度法
* 密度 ρ——物质在一定温度下，单位 体 积的质量。［g/cm3 ］
* 相对密度 d——某一温度下物质的质
量与同体积某一温度下水的质量之比。
* 密度与相对密度的关系。
d
t1温度下物质的密度 t2温度下同体积水的密度
d 记作 t1 ，无因次量 t2
常用
d
20 4
、
d
20 20
表示。
（1）普通密度计：
直接以20℃时的密度值为刻度的。
0.700～1.000 为轻表，用来测量比 水轻的液体；
1.000～2.000 为重表，用来测量比 水重的液体。
（2）附有温度计的糖锤度密
度计：
又称勃力克斯计 简写为。Bx）
（Brixscale，
是专用于测定糖液浓度的，以 20℃重量百分浓度为刻度的。
• 一般淡色啤酒的色度在 5.0～14.0 EBC 范围内； 浓色啤酒的色度在 15.0～40.0 EBC 范围内。
• 测定浓色或黑色啤酒时，需要将啤酒稀释至合 适的色度范围(即2.0～27.0 EBC 范围内)，然 后将实验结果乘以稀释倍数。
二、粘度测定
粘度——液体的粘稠程度，它是液体在外力作 用下发生流动时，分子间所产生的内摩擦力。
如果不带温度计要进行校
正，见331页附表5。
（3）.（4）波美密度计： 是以波美度来表示液体浓 度大小。单位：°B’e 以20℃为基准，蒸馏水为0 15%的食盐液为15 °B’e， 纯硫酸（d=1.8427时）为 66 °B’e。
波美度与相对密度的换算见 32页。
5. 乳稠计
专门测定牛乳的相对密度的，刻度20℃/4℃、15 ℃/15℃，关于温度校正，见333页，附表6。
食品的物理检验法-PPT
d1155
d
20 4
0.002
三、相对密度得测定方法
使用乳稠汁时,若测定温度不就是标准温 度,应将读数校正为标准温度下得读数。对于 20°/4°乳稠计,在 10~25℃ 范围内,温度每升高 1℃,乳稠计读数平均下降0、2 °,即相当于相 对密度值平均减小0、0002。故当乳温高于 标准温度20℃时,每高一度应在得出得乳稠计 读数上加 0、2°,乳温低于20 ℃时,每低1℃ 应 减去 0、2°。
三、相对密度得测定方法
2、4 说明
①该法操作简便迅速,但准确性差,需要样液量多, 且不适用于极易挥发得样品。
②操作时应注意不要让密度计接触量筒得壁及底 部,待侧液中不得有气泡。
③读数时应以密度计与液体形成得弯月面得下缘 为准。若液体颜色较深,不易瞧清弯月面下缘时,则 以弯月面上缘为准。
折光法
1
基本概念
三、相对密度得测定方法
滤盖2装0纸上水乙℃满吸侧洗醇醚水样去管干洗浴液支帽净涤、,管盖后0、标上取5线瓶出小上盖时得样液 天用同平测滤精一室定纸确温内蒸烘冷擦度称馏3干却干同0重水m一瓶M得i个n外0重后比量称重M瓶重1 M2
三、相对密度得测定方法
按下式计算
d 20 20
m2 m1
m0 m0
①入射线、反射线与法线总就是在同一平面内,入射 线与反射线分居于法线得两侧。
②入射角等于反射角。
一、基本概念
2 光得折射现象与折射定律
光得折射现象 当光线从一种介质射到另一种介质 时,在分界面上,光线得传播方向发生了改变,一部分 光线进入第二种介质,这种现象称为折射现象。 光得折射 光线从一种介质(如空气)射到另一种介 质(如水)时,除了一部分光线反射回第一种介质外, 另一部分进入第二种介质中并改变它得传播方向,如 下图。
食品的物理检测法
液态食品相对密度的测定方法：
1.密度瓶法 （普通密度瓶、带温度计密度瓶） 2.密度计法 （普通密度计、糖锤度密度计、 波美密度计、乳稠计、酒精密 度计、）
普通密度瓶 普通型
附温度计 密度瓶
一个封口的玻璃管，内有 空气，中间略粗，下部有 重锤，能浮在一定密度的 液体中。
(1)
(2) (3) (4)
• 偏振光的产生方法：
1.用尼克尔棱镜 （苏格兰人发明的用两个切成了特殊角度并用加 拿大香脂粘起来的冰晶石组成。） 2.用Polaroid滤光器 （ 美 nd发明 由嵌在透明塑料中的几种 晶体组成。） 3.聚乙烯醇人造偏振片 例 WXG—4型旋光仪
1. 旋光度——当偏振光通过光学活性物质溶 液时，偏振面旋转的角度 叫作该物质的旋 光度。
三、质构测定
质构仪(Texture Analyzer)是使一些食品的
感官指标定量化的新型仪器。 (一)质构仪的结构及工作原理 质构仪包括主机、专用软件、备用探头及附件。 测量部分由操作台、转速控制器、横梁、底座、 直流 电机和探头组成，结构如图4—16所示。
横梁1固定在立柱3上，可以上下移动，用以 调节操作台4与横梁的初始间距。固定在横梁上
二、折光法
• 通过测量物质的折光率来鉴别物质的组 成，确定物质的纯度、浓度及判断物质 的品质的分析方法称为折光法。 • 光的反射现象与反射定律 一束光线照射在两种介质的分界面上时， 要改变它的传播方向，但仍在原介质里 传播，这种现象叫光的反射。
光的反射示意图
A——入射线 L——法线 α——入射角 B——反射线 M-M’——两介质分界线 β——反射角
色度——被测水样与特别制备的一组有色标准溶 液的颜色比较值。
洁净的天然水的色度一般在15～25度之间，
四章节食品物理检测法
粘度的大小是判断液态食品品质的一项重要物理 常数。 粘度有绝对粘度、运动粘度、条件粘度和相对粘 度之分。
绝对粘度——也叫动力粘度。 它是液体以 1cm／s 的流速流动时，在每 l cm2 液面上所需切向力的大小，单位为 “Pa·s” 。
运动粘度——也叫动态粘度。 它是在相同温度下液体的绝对粘度与其密度的比 值，单位为 “m2／s ”。
洁净的天然水的色度一般在15～25度之间， 自来水的色度多在5～10度。
水的色度有“真色”与“表色”之分。 “真色”——指用澄清或离心等法除去悬浮物后 的色度。 “表色”——指溶于水样中物质的颜色和悬浮物 颜色的总称。 在分析报告中必须注明测定的是水样的真色还是 表色。
测定水的色度有: 1. 铂钴比色法——测定水的色度的标准方法，
在用族光法测定蜂蜜，商品葡萄糖等含有 还原糖的样品时，样品配成溶液后，宜放置过夜 再测定。
•若需立即测定，可将中性溶液(pH7)加热至沸， 或加几滴氨水后再稀释定容； •若溶液已经稀释定容，则可加入碳酸钠干粉至 石蕊试纸刚显碱性。
•在碱性溶液中，变旋光作用迅速，很快达到平 衡。但微碱性溶液不宜放置过久，温度也不可太 高，以免破坏果糖。
相对密度d=（乳稠计读数/1000）+1.000
6. 酒精比重计 示溶液中含酒精的体积百分含量。 注意：当样品中酒精含量低时，测量误差较 大； T≠20℃时要校正。
GB/T 5009.2—2003 《食品的相对密度的测定》
1. 密度瓶法 2. 相对密度天平（韦氏天平） 3. 密度计（比重计）
二、折光法
中，与标准 EBC 色盘比较，目视读数或自动 数字显示出啤酒的色度，以 EBC 色度单位表示。
EBC——欧洲啤酒协会，简称“欧啤协。” Europe Beer consortium
绝对粘度——也叫动力粘度。 它是液体以 1cm／s 的流速流动时，在每 l cm2 液面上所需切向力的大小，单位为 “Pa·s” 。
运动粘度——也叫动态粘度。 它是在相同温度下液体的绝对粘度与其密度的比 值，单位为 “m2／s ”。
洁净的天然水的色度一般在15～25度之间， 自来水的色度多在5～10度。
水的色度有“真色”与“表色”之分。 “真色”——指用澄清或离心等法除去悬浮物后 的色度。 “表色”——指溶于水样中物质的颜色和悬浮物 颜色的总称。 在分析报告中必须注明测定的是水样的真色还是 表色。
测定水的色度有: 1. 铂钴比色法——测定水的色度的标准方法，
在用族光法测定蜂蜜，商品葡萄糖等含有 还原糖的样品时，样品配成溶液后，宜放置过夜 再测定。
•若需立即测定，可将中性溶液(pH7)加热至沸， 或加几滴氨水后再稀释定容； •若溶液已经稀释定容，则可加入碳酸钠干粉至 石蕊试纸刚显碱性。
•在碱性溶液中，变旋光作用迅速，很快达到平 衡。但微碱性溶液不宜放置过久，温度也不可太 高，以免破坏果糖。
相对密度d=（乳稠计读数/1000）+1.000
6. 酒精比重计 示溶液中含酒精的体积百分含量。 注意：当样品中酒精含量低时，测量误差较 大； T≠20℃时要校正。
GB/T 5009.2—2003 《食品的相对密度的测定》
1. 密度瓶法 2. 相对密度天平（韦氏天平） 3. 密度计（比重计）
二、折光法
中，与标准 EBC 色盘比较，目视读数或自动 数字显示出啤酒的色度，以 EBC 色度单位表示。
EBC——欧洲啤酒协会，简称“欧啤协。” Europe Beer consortium
物理检测法.ppt
5. 乳稠计
专门测定牛乳的相对密度的，刻度 20℃/4℃、15 ℃/15℃，温度校正，
相对密度d=（乳稠计读数/1000）+1.000
6. 酒精比重计 表示溶液中含酒精的体积百分含量。 注意：当样品中酒精含量低时，测量误差较 大；T≠20℃时要校正。
GB/T 5009.2—2003 《食品的相对密度的测定》
5．支架；6．读数镜简； 7．目镜；8 ．观察镜简； 9．分界线调节螺丝；
10．消色调节旋钮；
11．色散刻度尺；
12．棱镜锁紧扳手；
13 ．棱镜组；
14．温度计插座；
15．恒温器接头；
16 ．保护罩；17主轴；18反 光镜
4-5
校
正
螺
丝
手提折光计
OK—观测筒 P—棱镜 D—盖板
三、旋光法
• 应用旋光仪测量旋光物质（光学活性物 质）的旋光度以确定其含量的分析方法 叫旋光法。
四、生产工艺中色度的应用
• 色度是食品品质评价的第一印象。 • 食品颜色分析主要应用于酱油、薯片等加工产
品和新鲜果蔬的着色、保色、发色、褪色等的 研究及品质分析中。啤酒色度是衡量啤酒质量 的重要技术指标之一。水的颜色深浅反映了水 质的好坏。
五、食品流变学特性在食品研究 中的应用
• 通过流变学试验可以预测产品的质量以 及产品在市场上的接受程度，指导新产 品的开发。如测定多种流体食品的黏度 值，可以作为评价流体食品品质的指标 之一。
• 如蔗糖溶液的折射率随浓度增大而升高； • 含碳原子数相同时，不饱和脂肪酸的折射率
比饱和脂肪酸的折射率大得多； • 牛奶掺水，乳清的折射率会降低。
三、旋光法在样品纯度测定中的应用
• 利用旋光法测定蔗糖含量来管理生产是 糖厂的主要手段之一。味精里如果掺入 盐类，可使旋光法测得的味精纯度偏低； 如果掺入糖类，则偏高。
食品的物理检测法
比重计的使用方法 用比重计测量液态食品的相对密度或浓度时， 先用少量样液洗涤适当容量的量筒内壁（一般 250~500ml量筒），然后沿量筒内壁缓缓注入 样液，避免产生泡沫。将比重计洗净（注意不 能沾有油脂），用滤纸擦干，慢慢垂直插入样 液中，使缓缓下沉直至稳定的悬浮在液体中， 再将其稍微按下，使比重计部分杆润湿，然后 升达平衡位置，待比重计静止时（注意不使比 重计锤与量筒相靠）读出标示刻度。读数时， 需两眼平视，并与液面保持水平，观察所在处 的刻度值，从弯月面下缘为准，如液面颜色较 深，不易看清弯月面下缘，则以观察上缘为准。
t1温度下物质的密度 d= t2 温度下同体积水的密度
记作
d
t1 t2
，无因次量 、d
20 20
常用 d
20 4
表示。 表示。
• 测定相对密度的意义： 测定相对密度的意义：
1.正常的液态食品，其相对密度都在一定 的范围 正常的液态食品， 正常的液态食品 内。 例如： 例如： 全脂牛奶为 1.028～1.032 ～ 植物油（压榨法） 植物油（压榨法）为 0.9090～0.9295 ～ 2.测定出液态食品的相对密度以后，通过查表 测定出液态食品的相对密度以后， 测定出液态食品的相对密度以后 可求出其固形物的含量。 可求出其固形物的含量。
正常情况下， 正常情况下，某些液态食品的折射率有一 定的范围，当这些液态食品因掺杂、 定的范围，当这些液态食品因掺杂、浓度改变 或品种改变等原因而引起食品的品质发生了变 化时，折射率常常会发生变化， 化时，折射率常常会发生变化，如正常牛乳乳 清的折射率在1.34199～1.34275之间，如果低 之间， 清的折射率在 ～ 之间 于1.34128，即为加水无疑。所以测定折射率可 ，即为加水无疑。 以初步判断某些食品是否正常。 以初步判断某些食品是否正常。
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比旋光度
❖
t
[α]λ =α/LC
❖ t∶液层温度 ❖ λ∶光源波长 ❖ L∶液层厚度dm ❖ C∶溶液浓度g/mL
3.测定比比旋光度条件 t=20℃ λ=589.44nm 钠光 D 线 L=1dm C=1g/mL
20
[α]D =α/LC C= α
20
[α]D L
❖ 4.影响 ❖ 5.变旋光作用
第一节 食品的物理检验法
本节教学要求
3h
❖要求掌握物理检测的内容与方法；熟悉物理检测的 几种方法、食品的物性测定；了解物理检测的意义。
❖
▪ 重点内容：物理检测的内容与方法。
▪ 难点内容：物理检测的几种方法、食品的物性测定。 .
第一节 概述
一、
物理检测的意义
二、
物理检测的内容与方法
(一)相对密度法 (二)折光法 (三)旋光法
角度，通过测定其角度即可测出这种光学活性物质的含量。 这种方法称之为旋光法。 ❖ (二)比旋光度 ❖ 1.旋光度：当偏振光通过光学活性物质的溶液时，偏振面所 旋转的角度。旋光度受光波波长、液层厚度、液层种类、温 度的影响。 ❖ 2.比旋光度：在一定温度和一定光源下，当溶液浓度为1mL 中含光学活性物1g，液层厚度为1dm，偏振面所旋转的角度， 叫该物质的比旋光度。
将煮沸30分钟并冷却至15℃ 的蒸馏水注满密度瓶中， 装上温度计，立于20+0.1℃的恒温水浴中，至密度瓶温度 达到20℃并保持 20-30分钟不变，取出，用滤纸除去溢出 侧管的水，立即盖上侧管罩，擦干后称重。用水清洗并烘干 相对密度瓶同理测定。
(3)密度瓶
附温度计的密度瓶
吸管型密度瓶
毛细管型密度瓶
二、折光法
(一)
测定的意义
(二)
食品中可溶 性固形物浓度 与折射率的关 系
(三)
折光仪的构造、 性能、使用、 维护与折光仪 的校正。
折光仪
(四)校准及使用
❖ 1.一般折光仪校正：采用蒸馏水进行校 正，此时的折射率在一定温度下是一定 值，可通过水在不同温度下折射率的对 应表格来进行校准。一般每种仪器具有 专门的校正钮，将其校到相应的读数即 可。
❖ 3.由目镜观察，转动棱镜旋钮，使视野分成明暗两部分。 ❖ 4.旋转补偿器旋钮，使视视野中除黑白两色外，无其它颜色。 ❖ 5.转动棱镜按扭，使明暗分界线在十字线交叉点。 ❖ 6.通过放大镜在刻度尺上进行读数。 ❖ 7.每次测定完以后必须进行地彻底地清洁仪器，放样品的棱
镜应彻底清洗干净。
测定值校正
(六) 仪器的维护
$$$$$$$$$$
1.仪器应存 放于干燥的 环境、严防 光学零件发 霉。
$$$$$$$$$
2.仪器使用 后必须彻底 清洁，放入 贮有干燥剂 的密闭箱中 。
$$$$$$$$$
3.使用时应 轻拿轻放， 防止光学器 件松动移位 而影响精度 。
三、旋光法
❖ (一)定义 ❖ 旋光法∶当偏振光通过光学活性物质时，偏振面旋转了一个
第三节 食品的物性测定
❖ 一、色度的测定 ❖ (一)色度的概念 ❖色度学是一门研究彩色计量的科学，其任务在
❖ 2.折射率高的折光仪可用专用的具有一 定折射率的特种玻璃代替蒸馏水进行校 正。
(五)折光仪的使用方法
❖ 1.检查放样品的棱镜是否干净，如不干净的话，可用脱脂棉 或擦镜纸吸水或无和无水乙醇、石油醚、苯等溶剂擦拭干净。
❖ 2.滴加1-2滴样品于下面棱镜，迅速将两块棱镜闭合，调整 反射镜，使光线射入棱镜中。
第二节 物理检测的几种方法
❖ 一、相对密度法
❖ (一)概述
❖ 1.相对密度：液体的质量与同体积水质 量之比称为相对密度。
❖
d= 物质质量
❖
同体积水质量
❖ 2.真固形物：某一溶液，当其中水 分全部被蒸发干涸时，所得的固形称 为真固形物。
❖ 3.视固形物：某一混合溶液(含杂 质)，通过相对密度与溶液中的待测 物的浓度关系查得的固形物，称为视 固形物。
❖ 波美度与相对密度的换算关系：
❖ a.比水重的液体∶0Be'=145-[145/相对密度 (20℃/20℃)]
❖b.比水轻的液体∶0Be'= [145/相对密度 (20℃/20℃) -145]
❖ B.锤度计∶制糖工业中常用，饮料工业中 亦有应用，用Bx表示。20℃为标准，在蒸 馏水中为零度。在1%纯蔗糖中为1度(即 100g糖溶液中含蔗糖1g)。
2.相对密度天平(第二法)(韦氏天平)法(自己找资料) 3.密度计法(第三法) (1)仪器：上部细管中有刻度标签，表示密度读数。下部球形内部装有汞或 铅块。
相对密度读数
温度计 汞或铅粒
糖锤度相对密度计
附有温度计的糖锤度相对密度计
便携式密度计
❖ A.波美表：0Be'，其刻度方法以20℃为标准， 在蒸馏水中为零，在15%食盐溶液中为15度， 在纯硫酸 (相对密度 1.8468) 中刻度66度。
❖ 1.由于温度对折射率的影响比较大，故不同 温度下折射率是不同的，必须将室温下的测 定结果进行校正换算。将其换算成为20℃的 数值。这些数值可以从有关的校正表中查得。
❖ 2.通常所制的校正表的温度为10-30℃ ❖ 如室温低于10℃或高于30℃，必须在下面放
样品的棱镜的恒温槽中通以恒温水流(超级 恒温水浴)，使试样达到规定的温度后再测 定。
(三)相对密度测定的意义
•1.反映食品的纯度和浓度。 •2.是某些食品质量的指标 •3.相对密度只是反映物质的一种物理 性质，不能全面反映物质的本质变化。
(四) 液态食品相对密度的测量方法
❖ 1.密度瓶法(第一法) ❖ (1)原理：
相对密度瓶具有一定的容积，利用同一密度瓶在一定温 度下，分别称取等体积的样品试样与蒸馏水，两者的质量比 就是该样品试样的相对密度。 ❖ (2)测定方法
❖ C.乳稠计：刻度在20℃/4℃时刻成，测定 相对密度范围为1.015-1.045。相对密度 与乳稠计的关系∶乳稠计读数=(相对密度 读数-1.000，缓缓放入盛有待 测液体样品的适当高度与直径的量筒中， 勿碰及容器四周及底部，保持样品温度 20℃，待其静置后，再轻轻按下少许， 然后待其自然上升，静置并无气泡冒出后， 从水平位置观察与液面相交处的刻度，即 为样品的相对密度。仪器∶一般用 250mL量筒、相对密度计、恒温水浴。