白酒中乙酸乙酯的气相色谱分析

白酒中乙酸乙酯的气相色谱分析

---------内标法定量

背景：

白酒在生产过程中, 酸与醇发酵生成各种酯, 乙酯类物质是白酒香气的主体部分，各种乙酯具有各自的香气特征，乙酸乙酯的香气较清纯优雅，含乙酸乙酯较多而其他酯类较少时，白酒则呈现清香优雅的风格，习惯称为“凤香型”；若白酒中各种酯类较多，特别是乙酸乙酯、乳酸乙酯、已酸乙酯，香气浓郁纯厚，回味悠长，这类白酒称为“浓香型”；蒸馏型白酒因制备过程不同，基本上不含芳香酯类成分。由于各种酯类的不同和含量多少决定了白酒的香气和风格, 它对白酒香型的确定起主导作用。

清香型白酒因其生产工艺简单, 芳香浓郁、价格低廉, 因此它的产量和饮用量比其它香型的酒要高得多, 已成为日常生活中不可缺少的饮品。乙酸乙酯是清香型白酒的主体香气, 乙酸乙酯稀时呈清香, 浓时呈梨香。白酒工业迅速发展, 产量、质量都有很大提高, 为加强技术管理、改进生产工艺、进一步提高产品质量, 六十年代曾用纸层析技术对白酒中特有的芳香成分进行了研究, 但纸层析因速度慢、准确度低等缺点, 所以这种方法一直不能得到普及推广, 对白酒的分析用化学法测香气成分, 得到的结果只能是总酯。

色谱法是一种分离技术。气相色谱法（Gas Chromatography,GC）采用气体（常用氮气、氢气等自身不与被测组分发生反应的气体）作为流动相的一种色谱法。当流动相携带欲分离的混合物流经固定相时，由于混合物中各组分的性质不同，与固定相作用的程度也有所不同，因而组分在两相间具有不同的分配系数，经过相当多次的分配之后，各组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而使各组分依次流出色谱柱而得到分离。根据流出组分的物理或物理化学性质，选用合适的检测器，得到电信号虽时间变化的色谱流出曲线，也称色谱图（如下图示）。根据色谱组分峰的出峰时间（保留值），可进行色谱定性分析；而峰面积或峰高则与组分的含量有关，可用以进行色谱定量分析。

GC是一种高效能、选择性好、分析速度快、灵敏度高、操作简便以及应用范围广泛的分离分析方法。只要在气相色谱适用的温度范围内，热稳定性好，相对分子质量在400以下的物质，原则上均可用气相色谱法进行分析。本实验采用气相色谱分析测定白酒中乙酸乙酯的含量。

一、实验目的：

1.掌握色谱常用的定性方法；

2.掌握内标法定量的基本原理和测定试样中少量物质含量的方法；

3.掌握色谱操作技术及相关分离原理。

二、实验原理：

1. 分离原理

由于酒中各成分如乙酸乙酯、乙醇等在固定相中的分配性能（溶解能力）的差别，在载气的带动下，使溶解性能小的首先流出；反之则后流出，依次进入检测器检测。产生的微电子流信号进入放大器进行放大，由记录系统记录色谱峰，通过保留时间进行定性，通过色谱峰的峰面积进行定量。

2. 方法原理

1）定性：各种物质在一定的色谱条件（固定相与操作条件等）下有各自确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。GC分析中最常用的一种定性方法为纯物质对照法，即：各色谱峰的保留值与各相应的标准试样在同一条件下所得到的保留值（保留时间）进行对照比较，从而确定各色谱峰所代表的物质。该法简便，但要求待测组分较为简单且均已知，且受操作条件影响较大。2）定量（内标法）：

对于试样中少量物质的测定，或仅需测定试样中某些组分时，可采用内标法定量。用内标法测定时需在试样中加入一种物质作内标，而内标物质应符合下列条件：

（1）应是试样中不存在的纯物质；

（2）内标物质的色谱峰位置，应位于被测组分色谱峰的附近；

（3）其物理性质和物理化学性质应与被测组分相近；

（4）加入的量应与被测组分含量接近。

设在质量为m试样的试样中加入内标物质的质量为m, 被测组分的质量为m i, 被测组分积内标物质的色谱峰面积分别为A i、A s，则

若以内标物作标准，则可设f s =1, 则上式简化为： 实验可预先测定f i 【先准确称量被测物i 和标准物质s, 混合后在一定的实验条件下进行色谱测定，按公式A

m A m f A f A f m m s s i i s s i i s i =⇒=( f s =1) 计算f i 】；也可配制系列标准溶液，参照教材得到i w 。 除了可用质量百分含量表示外，也可用其他表示含量的方式，如质量体积浓度等。本实验用质量体积浓度表示，即

三、 仪器与试剂

仪器：Agilent 6890气相色谱仪(含氢焰离子化检测器，电脑记录系统)；氢气、空气、氮气源( 高

纯氮作载气)；毛细管色谱柱；微量进样器（1 μL ）。

试剂：乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯均为分析纯；白酒（市售二锅头）

四、 实验条件

1.色谱柱 30 m ⨯ 0.32 mm I.D. HP-5

2.流动相 氮气，流速为1.9mL/min

3.柱温 80℃

4.进样口（气化室）温度180℃

5.检测器温度 200℃

6.进样分流比 50：1

五、 实验步骤

1. 配制标准样品

吸取2%的乙酸乙酯溶液（用60%乙醇配制）1.00 mL ，移入25 mL 容量瓶中，然后加入2%的乙酸丁酯（内标物，用60%乙醇配制）1.00 mL ，用60%乙醇稀释至刻度。

%100%100⨯∙=⇒⨯==⇒=s

s i i s i i i s s i i s i s s i i s i A f A f m m w m m w A f A f m m A f A f m m 试样试样%100⨯∙=s

i i s i A A f m m w 试样)/(L g A A f V m X s

i i s ∙=

2. 配制待测样品（酒样）

吸取酒样5.0 mL ，移入2%的乙酸丁酯（内标物）0.20 mL ，混匀备用。

3. 定性分析

根据实验条件，将色谱仪调节至可进样状态（基线平直即可）。用微量注射器分别吸取乙酸乙酯、乙酸丁酯纯物质（0.2 μL ），进样，记录每个纯样的保留时间t R 。

4. 定量分析

1）校正因子f 值的测定：在同样的色谱条件下，吸取标样0.4 μL 进样，记录色谱数据（出峰时间及峰面积），用乙酸乙酯的峰面积与内标峰面积之比，计算出计算出乙酸乙酯的相对校正因子f 值。实验平行三次。

2）样品的测定：同样条件下，吸取已配入2% 乙酸丁酯的酒样0.4 μL 进样，记录色谱数据（出峰时间及峰面积），根据计算公式计算出酒样中乙酸乙酯的含量。实验平行三次。

5. 实验结束后，按要求关好仪器。

数据处理（列表形式，参看教材）

计算: 式中，X----酒样中乙酸乙酯的含量，g/L ； f-----乙酸乙酯的相对校正因子；

A 1----标样中内标物的峰面积； A 2----标样中乙酸乙酯峰面积；

A 3----酒样中乙酸乙酯峰面积； A 4----添加于酒样中内标的峰面积；

D 1----乙酸乙酯的比重； D 2----内标物的比重；

0.704----酒样中添加内标的量，g/L 。

结果的允许差

同一样品两次测定值之差，不超过5%，结果保留两位小数。 2121d d A A f ⨯=704.04

3⨯⨯

=A A f X