2021年气相色谱法测白酒中甲醇的含量

*欧阳光明*创编 2021.03.07

气相色谱法测定白酒中甲醇的含量

欧阳光明（2021.03.07）

一、实验目的

1. 掌握用外标法进行色谱定量分析的原理和方法。

2. 了解气相色谱仪氢火焰离子检测器FID的性能和操作方法。

3. 了解气相色谱法在产品质量控制中的应用。

4.学习气相色谱法测定甲醇含量的分析方法。

二、实验原理

在酿造白酒的过程中，不可避免地有甲醇产生。甲醇是无色透明的具有高度挥发性的液体，是一种对人体有害的物质。甲醇在人体内氧化为甲醛、甲酸，具有很强的毒性，对神经系统尤其是视神经损害严重，人食入5 g就会出现严重中毒，超过 12. 5 g就可能导致死亡，在白酒的发酵过程中，难以将甲醇和乙醇完全分离，因此国家对白酒中甲醇含量做出严格规定。根据国家标准（GB10343-89），食用酒精中甲醇含量应低于0.1g•L-1(优级)或0.6 g•L-1（普通级）。

气相色谱法是一种高效、快速而灵敏的分离分析技术，具有极强的分离效能。一个混合物样品定量引入合适的色谱系统后，样品被气化后，在流动相携带下进入色谱柱，样品中各组分由于各自的性质不同，在柱内与固定相的作用力大小不同，导致在柱内的迁移速度不同，使混合物中的各组分先后离开色谱柱得到分离。分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。利用保留值可定性，利用峰高或峰面积可定量。

外标法是在一定的操作条件下，用纯组分或已知浓度的标准溶液配制一系列不同含量的标准溶液，准确进样，根据色谱图中组分的峰面积（或峰高）对组分含量作标准曲线。在相同操作条件下，依据样品的峰面积（或峰高），从标准曲线上查出其相应含量。利用气相色谱可分离、检测白酒中的甲醇含量，在相同的操作条件下，分别将等量的试样和含甲醇的标准样进行色谱分析，由保留时间可确定试样中是否含有甲醇，比较试样和标准样中甲醇峰的峰面积，可确定试样中甲醇的含量。

三、仪器与试剂

1. 仪器：天美CG7900气相色谱仪，氢火焰检测器（FID），色谱

工作站，毛细管柱，10µL微量注射器1支，100mL容量瓶1只，25mL容量瓶5只，5mL吸量管1只。

2. 试剂

甲醇（色谱醇），60%乙醇水溶液（不含甲醇）。取1μL进样无甲醇峰即可。

四、实验步骤

1. 色谱柱的准备

将内径为0.32mm、长为30m，液膜厚0.5µm的石英毛细管柱安装调试正常。

2. 色谱操作条件：检测器FID；进样口温度180℃；检测器温度200℃；柱温50℃。

3. 甲醇标准溶液的配制

100mL 容量瓶中装有少量60%的乙醇溶液, 然后电子天平上准确称量0.5000g的色谱甲醇于此容量瓶中, 最后用60%的乙醇溶液定容, 此溶液为5g/L 的甲醇储备液。

准确吸取标准甲醇储备液 1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL, 分别置于5个25mL 容量瓶中, 用60%乙醇稀释到刻度, 混匀，分别得到0.2，0.4，0.6，0.8，1.0 mg/mL的甲醇标准溶液系列,。

4. GC-7900气相色谱使用方法

（1）打开气体发生器，确认净化器上各开关阀处于全开的位置（ON），等到氮气，氢气，空气的压力达到相应的值后（约30-40min），打开仪器电源开关，进入D-7900工作站，设定进样口温度180℃，检测器温度200℃，柱温50℃。点开对应的检测器信号通道（FID：1通道），等仪器升温稳定。

（2）点火：查看检测器温度，等检测器温度达到设定值后，确认仪器右侧下面气路面板上对应检测器的空气和氢气阀处于全开的位置。按点火键，确认所使用的检测器火已点着（看是否有水蒸气产生和基线是否有变化）。等基线水平后，依次进样分析。

（3）实验结束后，应当先将氢气发生器关闭，然后把柱箱温度设为30度，把进样器和检测器关闭，降温，等柱箱温度低于50℃以下才能退出软件，关闭仪器电源开关，关闭气体发生器。

4. 标准工作曲线的制作

用微量注射器吸取1µL各色谱级甲醇注入色谱仪，获得色谱图，以保留时间作为对照定性，确定甲醇色谱峰。

在色谱工作站建立新方法（面积外标法），在确定的色谱条件

下,依次由低到高分别用注射器准确取1μL 标准使用液进行分析, 每个浓度点用色谱仪分析3次，测得它们的峰面积, 结果以甲醇平均峰面积为纵坐标Y，甲醇浓度为横坐标x，绘制标准工作曲线，得到线性方程和相关系数。

5.白酒样品中甲醇含量的测定

在相同色谱条件下, 吸取1µL白酒样品进行分析，分析结果由色谱工作站直接计算得出。样品重复测定3 次, 取平均值, 便可得到白酒样品中甲醇的含量。

思考题：

1.为什么甲醇标准溶液要以60%乙醇水溶液为溶剂配制？配制甲

醇标准溶液还需要注意些什么？

答：因为待测的为白酒，白酒里面含有乙醇，所以为了排除其他因素，保证实验的准确性需要控制变量，则需要标准溶液中也含有等量的乙醇。

配制甲醇溶液需要润洗移液管，读刻度时视线要与凹液面在一个水平面上面，向容量瓶中加入60%乙醇水溶液时到最后1-2毫米时要用胶头滴管逐滴加入。

2.外标法定量的特点是什么？外标法定量的主要误差来源有哪些？

答：（1）将未知样品中某一物质的峰面积与该物质的标准品的峰面积直接比较进行定量。

（2）待测样品中所含的测定物质含量过少，仪器无法分析得到结果；在加入物质到色谱仪中时，加入的体积没有掌握好，加入的体积有误差。