氣相色譜法測(cè)定白酒中乙醇的含量(1)

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(huì)有40%50%的乙醇，隨著酒業(yè)的發(fā)展，釀酒的工廠(chǎng)也相應(yīng)建立起來(lái)，也有很多是私人的小酒坊。但是，有些人為了謀取暴利，沒(méi)有按照正常的釀造工藝來(lái)釀酒；而是用勾兌的方式添加工業(yè)酒精或是甲醇來(lái)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(duì)白酒中乙醇的含量進(jìn)行測(cè)定而且簡(jiǎn)便。關(guān)鍵詞:氣相色譜 白酒 乙醇 測(cè)定ABSTRACTOrdinary liquor usually contains 40%50% ethylalcohol，with the wine industry development .the ma

2、ke wine 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 serio

3、us 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 assay目 錄 引言11.氣相色譜的簡(jiǎn)介11.1.色譜法的分類(lèi)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?3.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)確55.1.1 內(nèi)標(biāo)樣55.2 色譜條件的設(shè)

4、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(cè)量55.4.2對(duì)正內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色譜分析65.4.3對(duì)內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色譜分析65.4.4對(duì)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(yǔ)7參考文獻(xiàn)8致謝詞99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(dòng)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(duì)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(guó)產(chǎn)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(mǎn)足需要。本實(shí)驗(yàn)是利用色譜儀（Hp5890II 附3395積分儀）

5、通過(guò)氣相色譜法來(lái)對(duì)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(xiàn)分別對(duì)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(lái)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(duì)掌握氣相色譜分析法具有重要意義。1 氣相色譜的簡(jiǎn)介 1.1.色譜法的分類(lèi) 氣相色譜只是色譜法中的一種，按兩相的狀態(tài)分類(lèi)可分為液相色譜和氣相色譜。按固定相的性質(zhì)分類(lèi)，可分為（1）柱色譜，柱色譜又分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是固定相裝在一根玻璃管或金屬管內(nèi)，叫“填充柱色譜”；另一類(lèi)是固定相附著在一根細(xì)管內(nèi)壁上。管中心是空的，叫“開(kāi)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(lèi)（1）吸

6、附色譜，利用吸附劑對(duì)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(lái)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(dòng)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)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(cè)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

7、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(lèi)。（4）檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)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(hào)，經(jīng)放大后，由記錄儀記錄成色譜圖。（5）信號(hào)記錄或微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 近年來(lái)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(cè)組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。（6）溫度控制系統(tǒng) 用于控制和測(cè)量色譜柱、檢測(cè)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(lèi)：一類(lèi)是氣固色譜儀，另一類(lèi)是氣液分配色譜儀。這兩類(lèi)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

8、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(cè)器依次檢測(cè)已分離出來(lái)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(chēng)為固定相。與固定相相對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)流動(dòng)相。流動(dòng)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(dòng)相，流動(dòng)相帶著樣品進(jìn)入色譜柱，故流動(dòng)相又稱(chēng)為載氣。載氣在分析過(guò)程中是連續(xù)地以一定流速流過(guò)色譜柱的；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(duì)氣固色譜儀是吸附力不同，對(duì)氣液分配色譜儀是溶解度不同）

9、。當(dāng)載氣帶著樣品連續(xù)地通過(guò)色譜柱時(shí)，親合力大的組分在色譜柱中移動(dòng)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(dòng)快。4根柱管實(shí)際上是一根，只是用來(lái)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)（）。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，即載氣帶著它們?cè)谥凶哌^(guò)一段距離后，三者開(kāi)始分離，如狀態(tài)（）。再繼續(xù)前進(jìn)，三者便分離開(kāi)，如狀態(tài)（）和（）。固定相對(duì)它們的親合力是A>B>C，故移動(dòng)速度是C>B>A。走在最前面的組分 C首先進(jìn)入緊接在色譜柱后的檢測(cè)器，如狀態(tài)（），而后B和A也依次進(jìn)入檢測(cè)器。檢測(cè)器對(duì)每個(gè)

10、進(jìn)入的組分都給出一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)。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(cè)器，檢測(cè)器給出對(duì)應(yīng)于各組分的最大信號(hào)（常稱(chēng)峰值）所經(jīng)歷的時(shí)間稱(chēng)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(zhǎng)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(guò)來(lái)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)現(xiàn)定性分析的依據(jù)。檢測(cè)器對(duì)每個(gè)組分所給出的信號(hào)，在記錄儀上表現(xiàn)為一個(gè)個(gè)的峰，稱(chēng)為色譜峰。色譜峰上的極大值是定性分析的依據(jù)。而色譜峰所包羅的面積則取決于對(duì)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

11、線(xiàn)，稱(chēng)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(guò)載氣流量調(diào)節(jié)閥穩(wěn)流和轉(zhuǎn)子流量計(jì)檢測(cè)流量后到樣品氣化室。樣品氣化室有加熱線(xiàn)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，經(jīng)分離后依次進(jìn)入檢測(cè)器而后放空。檢測(cè)器給出的信號(hào)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(dòng)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

12、組份在色譜柱的運(yùn)行速度也就不同，經(jīng)過(guò)一定的柱長(zhǎng)后，順序離開(kāi)色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器，經(jīng)檢測(cè)后轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送至數(shù)據(jù)處理工作站，從而完成了對(duì)被測(cè)物質(zhì)的定性定量分析。 2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 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(huì)利用氣相色譜儀對(duì)組分進(jìn)行定量分析 3 實(shí)驗(yàn)原理 普通白酒中通常會(huì)有40%50%的乙醇，利用氣相色譜分析法可以很快地對(duì)其中的乙醇含量進(jìn)行測(cè)定具有快速準(zhǔn)確簡(jiǎn)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(xiàn)法分別對(duì)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(wú)水乙醇 （分析純） 載氣 N2（1

13、.52.0ml/min） 儀器：氣相色譜儀（HP5890II） 色譜柱（PE54：25mx：0.257mnx0.25ym） 檢測(cè)器（FID.200C0 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(chēng)取10.0000g的正丁醇。10,0000g的無(wú)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(cè)樣的配置 a:無(wú)水乙醇6.000g+1000g正丁醇稀

14、釋至100ml此溶液含37.5%乙醇。62.5%的正丁醇。b:無(wú)水乙醇8.000g+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(wú)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(wú)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(wú)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(xiàn)的繪制）f：測(cè)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

15、相色譜儀的操作 a:接通電源開(kāi)啟氣相色譜儀和積分儀電源開(kāi)關(guān)。b：開(kāi)啟氣路閥門(mén)，N2和H2壓力定在34atm，氣體壓縮機(jī)電源開(kāi)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，H26070ml/min，空氣250300ml/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(cè)器的溫度為200c0，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(cè)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(cè)量：準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00g正丁醇10.00g無(wú)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(cè)量。5.4.2對(duì)正內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色

16、譜分析：對(duì)內(nèi)標(biāo)液做色譜分析，進(jìn)樣量為0.2ul。確定乙醇和正丁醇的校正因子。若測(cè)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/A f正丁醇=A/50 f、正丁醇=50/B 5.4.3對(duì)內(nèi)標(biāo)樣進(jìn)行色譜分析：對(duì)四中14號(hào)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(duì)白酒樣進(jìn)行分析：若結(jié)果乙醇含量為X%；正丁醇為Y%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(xiàn)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(xiàn)上找到相應(yīng)的Wi。5.4.5關(guān)于色譜峰的定性：在

17、1.00ml左右的內(nèi)標(biāo)樣t-1中加入34滴乙醇。進(jìn)行色譜測(cè)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： 樣品 項(xiàng)目37.5%62.5%44.4%52.7%47.3%52.7%50%50%52.4%47.6%白酒樣乙醇含量A%28.82 34.96 39.5942.44 43.05 41.36正丁醇含量B% 71.18 64.97 60.41 57.56 56.94 58.34 A/B 0.40 0.54 0.66 0.74 0.76 0.71f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% 6 結(jié)束語(yǔ)本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)氣相色譜

18、法迅速的對(duì)市售白酒中乙醇的含量做了測(cè)定，氣相色譜法具有快速、簡(jiǎn)便、精確度高等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)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(duì)其做最快速的檢測(cè)。此方法進(jìn)樣量少，但是進(jìn)樣時(shí)要迅速，否則樣品會(huì)揮發(fā)，造成測(cè)量失敗或是未經(jīng)過(guò)色譜柱而失敗。對(duì)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)域的一種重要的分析手段。在二十世紀(jì)五十年代初期隨著新興石油化學(xué)工業(yè)的出現(xiàn)，以及醫(yī)藥、生物化學(xué)的發(fā)展，更是促進(jìn)了氣相色譜的發(fā)展和產(chǎn)生，借助于先進(jìn)的電子技術(shù)，又使氣相色譜儀日益完善。所以他以最快的速度成為最優(yōu)越的分析方法。但是；氣相色譜儀的氣壓閥要時(shí)常檢查以免漏氣造成事故。在氣相色譜儀方面還有許多還需要改進(jìn)的地方，還要綜合其他分析方法的優(yōu)點(diǎn)，使之分析更完善。參考文獻(xiàn)：【1】 孫經(jīng)傳 編 氣相色譜分析與技術(shù) 化學(xué)工業(yè)出版社 1981年6月【2】 李桂貞 編 氣相、高效液相及薄層色譜分析 華東化工學(xué)院出版社 1992年6月【3】 曾邵瓊 編 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)第三版 高等教育出版社 2010年12月【4】 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)第三版 高