氣相色譜法測定白酒中乙醇的含量(1)綜述

1、安順學(xué)院 10 化本班畢業(yè)論文摘要普通的白酒中通常會有 40%50%的乙醇，隨著酒業(yè)的發(fā)展，釀酒的工廠也相應(yīng)建立 起來，也有很多是私人的小酒坊。但是，有些人為了謀取暴利，沒有按照正常的釀造工 藝來釀酒；而是用勾兌的方式添加工業(yè)酒精或是甲醇來充當(dāng)正常的白酒，然后向外出售。 這樣的酒嚴(yán)重危害了人們的健康。我們利用氣相色譜分析法可以很快地對白酒中乙醇的 含量進(jìn)行測定而且簡便。關(guān)鍵詞: 氣相色譜 白酒 乙醇 測定ABSTRACTOrdinary liquor usually contains 40%50% ethylalcohol ，with the wineindustry development

2、.the makewine factry with the development one after another are set up .many people will have they privated factory, howevery,some people want to made more monely, they madet it for the right measure ,or put to use the mannfacture spirit and wood alcohol.than,sell to other good .this ethylalcohol is

3、 serious ed the people healthed .we usually the air posture colour spectrum analyse it.this means simple and convenient.Keyword:air posture colour spectrum white spirit enthyalcoloh assay3目錄引言 11. 氣相色譜的簡介 11.1. 色譜法的分類 11.2. 氣相色譜儀的結(jié)構(gòu) 11.3. 氣相色譜儀的使用原理 22. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?43. 實(shí)驗(yàn)原理 44. 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品 45. 實(shí)驗(yàn)步驟 55.1 實(shí)驗(yàn)樣品的準(zhǔn)

4、確 55.1.1 內(nèi)標(biāo)樣 55.2 色譜條件的設(shè)定 55.3 氣相色譜儀的操作 55.4 樣品分析 55.4.1 校正因子的測量 . 55.4.2 對正內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色譜分析 65.4.3 對內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色譜分析 65.4.4 對白酒樣進(jìn)行分析 65.4.5 關(guān)于色譜峰的定性 6.5.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 . 66. 結(jié)束語 7參考文獻(xiàn) 8致謝詞 9安順學(xué)院 10 化本班畢業(yè)論文引言“氣相色譜分析”是近代重要的分析手段之一。由于它具有分離效能高，分析速度 快，定量結(jié)果準(zhǔn)確，易于自動化等特點(diǎn)，且當(dāng)與其質(zhì)譜，計(jì)算機(jī)結(jié)合進(jìn)行色質(zhì)連用分析 時(shí)，又能對復(fù)雜的混合物進(jìn)行定性，定量分析，因此得到了廣泛的應(yīng)用。目前國產(chǎn)

5、的氣 相色譜儀，品種較多，性能良好，產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量基本上都能滿足需要。本實(shí)驗(yàn)是利用 色譜儀（ Hp5890II 附 3395 積分儀）通過氣相色譜法來對同一樣品進(jìn)行分析，且利用內(nèi) 標(biāo)發(fā)和內(nèi)標(biāo)工作曲線分別對同一樣品進(jìn)行定性分析，比較兩種分析結(jié)果的準(zhǔn)確度 本次實(shí)驗(yàn)是用正丁醇（分析純）為溶劑，氮?dú)鉃檩d氣來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在老師的指導(dǎo) 下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)對掌握氣相色譜分析法具有重要意義。1 氣相色譜的簡介1.1. 色譜法的分類氣相色譜只是色譜法中的一種，按兩相的狀態(tài)分類可分為液相色譜和氣相色譜。按 固定相的性質(zhì)分類，可分為（ 1）柱色譜，柱色譜又分為兩大類。一類是固定相裝在一根 玻璃管或金屬管內(nèi)，叫“填充柱

6、色譜” ；另一類是固定相附著在一根細(xì)管內(nèi)壁上。管中心 是空的，叫“開管柱色譜”。（2）紙色譜，又叫紙層。（3）薄層色譜。 3.按分離原理分類 （1）吸附色譜，利用吸附劑對不同吸附性能的差別而進(jìn)行分離，包括氣固吸附色譜和 液固吸附色譜。（2） 分配色譜，利用不同組分在兩相間的分配系數(shù)差別來進(jìn)行分離， 包括氣液分配色譜和液液分配色譜1.2. 氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)氣相色譜儀的基本構(gòu)造有兩部分，即分析單元和顯示單元。前者主要包括氣源及控制計(jì)量裝置、進(jìn)樣裝置、恒溫器和色譜柱。后者主要包括檢定器和自動記錄 儀。色譜柱（包括固定相）和檢定器是氣相色譜的核心部件。（ 1）載氣系統(tǒng) 氣相色譜儀中的氣路是一個(gè)載氣連續(xù)

7、運(yùn)行的密閉管路系統(tǒng)。整個(gè)載氣系統(tǒng)要求載氣純 凈、密閉性好、流速穩(wěn)定及流速測量準(zhǔn)確。（ 2）進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣就是把氣體或液體樣品速而定量地加到色譜柱上端。 （ 3）分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)的核心是色譜柱，它的作 用是將多組分樣品分離為單個(gè)組分。色譜柱分為填充柱和毛細(xì)管柱兩類。（ 4）檢測系統(tǒng)檢測器的作用是把被色譜柱分離的樣品組分根據(jù)其特性和含量轉(zhuǎn)化成電信號，經(jīng)放大后，由記錄儀記錄成色譜圖。（ 5）信號記錄或微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)近年來氣相色譜儀主要采用色 譜數(shù)據(jù)處理機(jī)。色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)可打印記錄色譜圖，并能在 同一張記錄紙上打印出處理后的結(jié)果，如保留時(shí)間、被測組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。（ 6）溫度控制系統(tǒng) 用于控制和測量色

8、譜柱、檢測器、氣化室溫度，是氣相色譜儀的重要 組成部分。 氣相色譜儀分為兩類： 一類是氣固色譜儀， 另一類是氣液分配色譜儀。 這兩類色譜儀所分離的固定相不同，但儀器的結(jié)構(gòu)是通用的。1.3. 氣相色譜儀的使用原理色譜儀利用色譜柱先將混合物分離，然后利用檢測器依次檢測已分離出來的組 分。色譜柱的直徑為數(shù)毫米，其中填充有固體吸附劑或液體溶劑，所填充的吸附劑 或溶劑稱為固定相。與固定相相對應(yīng)的還有一個(gè)流動相。流動相是一種與樣品和固 定相都不發(fā)生反應(yīng)的氣體，一般為氮或氫氣。 待分析的樣品在色譜柱頂端注入流 動相，流動相帶著樣品進(jìn)入色譜柱，故流動相又稱為載氣。載氣在分析過程中是連 續(xù)地以一定流速流過色譜柱

9、的；而樣品則只是一次一次地注入，每注入一次得到一 次分析結(jié)果。 樣品在色譜柱中得以分離是基于熱力學(xué)性質(zhì)的差異。固定相與樣品 中的各組分具有不同的親合力（對氣固色譜儀是吸附力不同，對氣液分配色譜儀是 溶解度不同） 。當(dāng)載氣帶著樣品連續(xù)地通過色譜柱時(shí)，親合力大的組分在色譜柱中 移動速度慢，因?yàn)橛H合力大意味著固定相拉住它的力量大。親合力小的則移動快。 4 根柱管實(shí)際上是一根，只是用來表示樣品中各組分在不同瞬間的狀態(tài)。樣品是由 A、B、 C3 個(gè)組分組成的混合物。在載氣剛將它們帶入色譜柱時(shí)，三者是完全混合 的，如狀態(tài)（I）。經(jīng)過一定時(shí)間，即載氣帶著它們在柱中走過一段距離后，三者 開始分離，如狀態(tài)（U）

10、。再繼續(xù)前進(jìn)，三者便分離開，如狀態(tài)（川）和（W）。固定相對它們的親合力是 ABC ，故移動速度是 CBA 。走在最前面的組分 C 首先 進(jìn)入緊接在色譜柱后的檢測器，如狀態(tài)（W） ，而后B和A也依次進(jìn)入檢測器。檢 測器對每個(gè)進(jìn)入的組分都給出一個(gè)相應(yīng)的信號。將從樣品注入載氣為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，到 各組分經(jīng)分離后依次進(jìn)入檢測器， 檢測器給出對應(yīng)于各組分的最大信號 （常稱峰值） 所經(jīng)歷的時(shí)間稱為各組分的保留時(shí)間tr。實(shí)踐證明，在條件（包括載氣流速、固定相的材料和性質(zhì)、色譜柱的長度和溫度等）一定時(shí)，不同組分的保留時(shí)間也是一定 的。因此，反過來可以從保留時(shí)間推斷出該組分是何種物質(zhì)。故保留時(shí)間就可以作 為色譜儀器實(shí)

11、現(xiàn)定性分析的依據(jù)。檢測器對每個(gè)組分所給出的信號，在記錄儀上表現(xiàn)為一個(gè)個(gè)的峰，稱為色譜峰。色譜峰上的極大值是定性分析的依據(jù)。而色譜峰#安順學(xué)院10化本班畢業(yè)論文所包羅的面積則取決于對應(yīng)組分的含量，故峰面積是定量分析的依據(jù)。一個(gè)混合物 樣品注入后，由記錄儀記錄得到的曲線，稱為色譜圖。分析色譜圖就可以得到定性 分析和定量分析結(jié)果。圖中c為氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)。載氣由載氣鋼瓶提供，經(jīng)過載氣流量調(diào)節(jié)閥穩(wěn)流和轉(zhuǎn)子流量計(jì)檢測流量后到樣品氣化室。樣品氣化室有加熱線 圈，以使液體樣品氣化。如果待分析樣品是氣體，氣化室便不必加熱。氣化室本身 就是進(jìn)樣室，樣品可以經(jīng)它注射加入載氣。載氣從進(jìn)樣口帶著注入的樣品進(jìn)入色譜 柱

12、，經(jīng)分離后依次進(jìn)入檢測器而后放空。檢測器給出的信號經(jīng)放大后由記錄儀記錄 下樣品的色譜圖。氣相色譜儀是一種多組份混合物的分離、分析工具，它是以氣體為流動相，采 用沖洗法的柱色譜技術(shù)。當(dāng)多組份的分析物質(zhì)進(jìn)入到色譜柱時(shí)，由于各組分在色譜 柱中的氣相和固定液液相間的分配系數(shù)不同，因此各組份在色譜柱的運(yùn)行速度也就 不同，經(jīng)過一定的柱長后，順序離開色譜柱進(jìn)入檢測器，經(jīng)檢測后轉(zhuǎn)換為電信號送 至數(shù)據(jù)處理工作站，從而完成了對被測物質(zhì)的定性定量分析。 Mobile phaseDetectorMuxtyreInjectorColumn_ )：吒/ : J F ():一Timc= 12 mrrtInteraction

13、 with statonary3安順學(xué)院 10 化本班畢業(yè)論文安順學(xué)院10化本班畢業(yè)論文52實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握氣相色譜儀的工作原理。2. 了解氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)性能及基本操作3. 學(xué)會利用氣相色譜儀對組分進(jìn)行定量分析3實(shí)驗(yàn)原理普通白酒中通常會有40%50%的乙醇，利用氣相色譜分析法可以很快地對其中 的乙醇含量進(jìn)行測定具有快速準(zhǔn)確簡便等優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)利用內(nèi)標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)工作曲線法分 別對同一樣品進(jìn)行定性分析，比較兩種分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。4實(shí)驗(yàn)儀器與藥品試劑：白酒樣（市售）正丁醇（分析純）無水乙醇（分析純）載氣N2（1.5 2.0ml/min）儀器：氣相色譜儀（HP5890II） 色譜柱（PE 54： 25

14、mx: 0.257mnx0.25ym） 檢測器 （FID.2OOC0氣化室（150C0）5 實(shí)驗(yàn)步驟5.1 實(shí)驗(yàn)樣品的準(zhǔn)確5.1.1 內(nèi)標(biāo)樣準(zhǔn)確稱取lO.OOOOg的正丁醇。10,0000g的無水乙醇用蒸餾水溶至 100.00ml。此標(biāo) 樣含有乙醇50%,正丁醇50%。由于乙醇的密度 d=0.802g/ml,正丁醇的密度d=0.795g/ml。由于兩者的密度相近。課用移液管量取10.00ml乙醇和10.00ml正丁醇，此內(nèi)標(biāo)液用于校 正因子。5.1.2 內(nèi)標(biāo)樣測樣的配置a:無水乙醇6.000g+1000g正丁醇稀釋至100ml此溶液含37.5%乙醇。62.5%的正丁醇。 b:無水乙醇8.000

15、g+10.0000g正丁醇稀釋至100ml。此溶液含有41.2%乙醇，58.8%的正 丁醇。c:無水乙醇7.000g+10.00g正丁醇稀釋至100ml，含有乙醇44.4%，正丁醇55.6%。 d:無水乙醇9.000g+10.00g正丁醇稀釋至100ml含有乙醇47.3%正丁醇52.7%。e:無水乙 醇11.00g+10.00g正丁醇稀釋至100ml含有乙醇52.4%，正丁醇47.6%。（以上溶液用于 工作曲線的繪制）f :測試液：市售白酒20.00ml+10.00ml正丁醇稀釋至100ml。5.2 色譜條件的設(shè)定5.3 氣相色譜儀的操作a:接通電源開啟氣相色譜儀和積分儀電源開關(guān)。b:開啟氣路

16、閥門，N2和H2壓力定在34atm，氣體壓縮機(jī)電源開關(guān)進(jìn)行氣路流量調(diào)節(jié)。各氣路流量為：載氣（N2）1.52ml/min，H260 70ml/min，空氣250-300ml/min。c:溫度控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，調(diào)整汽化 室溫度為150c0。檢測器的溫度為2OOc0,加熱溫度調(diào)至40c0。當(dāng)儀器溫度到所調(diào)溫度時(shí)， 點(diǎn)燃檢測器氫火焰，完成儀器的準(zhǔn)備工作，可以進(jìn)行樣品分析。5.4 樣品分析5.4.1 校正因子的測量 ：準(zhǔn)確稱取 10.00g 正丁醇 10.00g 無水乙醇用蒸餾水稀釋至 100ml。以此做標(biāo)準(zhǔn)液用于校正因子的測量。安順學(xué)院10化本班畢業(yè)論文542 對正內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色譜分析：對內(nèi)標(biāo)液做色譜分析

17、，進(jìn)樣量為0.2ul。確定乙醇和正丁醇的校正因子。若測量結(jié)果是乙醇含量為 A%，正丁醇B%。那么f 乙醇=B/50 f乙醇=50/Af正丁醇 =A/50f 正丁醇 =50/B543對內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色譜分析：對四中14號內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色譜分析，進(jìn)樣量0.2ul，利用C2H5OH%A乙醇/正丁醇作圖。5.4.4 對白酒樣進(jìn)行分析：若結(jié)果乙醇含量為X% ；正丁醇為丫則按以下方式進(jìn) 行計(jì)算乙醇的含量；內(nèi)標(biāo)法：W%=f 乙醇X/（Xf 乙醇 +Yf正丁醇）X%。內(nèi)標(biāo)工作曲線法:利用A 乙醇/A正丁醇=x/y，在 A乙醇/A正丁醇 Wi工作曲線上找到相應(yīng)的Wi。5.4.5 關(guān)于色譜峰的定性：在1.00ml左右的內(nèi)

18、標(biāo)樣t-1中加入34滴乙醇。進(jìn)行色譜測定，觀察何峰的A%增大，則為乙醇峰。5.5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理:羊品37.5%44.447.350%52.4白酒項(xiàng)目62.5%- 52.7%- 52.7%50%- 47.6%樣乙醇含28.8242.4量A%34.9639.59443.0541.36正丁醇含量B%71.1864.9760.4157.5656.9458.34A/B0.400.540.660.740.760.71f乙醇1.18f正丁醇0.87內(nèi)標(biāo)樣法 ：Wi%=f 乙醇 x/（xf 乙醇 +yf 正丁醇）x100%=47.8%安順學(xué)院 10 化本班畢業(yè)論文6 結(jié)束語本次實(shí)驗(yàn)通過氣相色譜法迅速的對市售白酒中乙醇的含量做了測定，氣相色譜法具 有快速、簡便、精確度高等優(yōu)點(diǎn)。對于市售的哪些些假的白酒或含酒精量超標(biāo)的白酒， 就可以用氣相色譜儀對其做最快速的檢測。此方法進(jìn)樣量少，但是進(jìn)樣時(shí)要迅速，否則 樣品會揮發(fā)，造成測量失敗或是未經(jīng)過色譜柱而失敗。對于氣相色譜法的高效能、高選 擇性、高靈敏度、分析速度快、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)；使得氣相色譜分析法成為化學(xué)、生 物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的一種重要