气相色谱法测定酒中甲醇含量的不确定度评定分析
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气相色谱法测定酒中甲醇含量的不确定
度评定分析
摘要:在酿造白酒的过程中,随着谷物发酵会进行化学分解,在此过程中会产生一些有机物质,例如甲醇、杂醇、乙醇等等,由于甲醇与乙醇的沸点较为接近,开展蒸馏分离酒精环节时就很容易带入微量甲醇。当时在食品安全国家标准中对此作出了明确规定,以粮谷类为原料的100度白酒中甲醇含量必须要小于0.6g/L。如果是适度饮用符合国家标准的白酒,则不会对人体产生危害。但如果甲醇超标,则会对人体产生危害。对此,需要针对白酒中的甲醇含量进行测定,并明确相关的不确定度,以便于更好地了解甲醇含量变化情况。本文主要应用气相色谱法对白酒中的甲醇含量进行测定,并且对其中的不确定度进行评定,以期提高白酒中甲醇含量测量水平,保障食品安全。
关键词:酒中甲醇含量;气相色谱法;不确定度评定
白酒是我国特有的一种蒸馏酒品,主要是以糖质或者淀粉作为原料,制作成发酵醪或者酒醅,然后进行蒸馏得到。白酒在人们的日常生活中需求量较大,而且也容易出现假冒伪劣产品。如果是假酒,其中含有超量的甲醇,会对人体造成强烈毒害,因此,必须要采取有效措施对白酒中的甲醇含量进行测定,确保饮用安全性。当前,对于白酒中甲醇含量的测定方法有多种,例如分光光度法、填充柱GC法、气相色谱法等,其中气相色谱法的应用较为广泛,本文主要研究了基于该种方法测定白酒中甲醇的具体措施,并对测定中的不确定度进行评定,以保障测定准确性,为白酒品质鉴定提供基础依据。
一、气相色谱法测定白酒中甲醇含量的方法
1、确定试剂和仪器
试剂包含甲醇(色谱纯),不含甲醇的60%乙醇水溶液,并取1μL进样,无甲醇峰[1-2]。
仪器包括天美CG7900气相色谱仪,色谱工作站,氢火焰检测器,毛细管柱,微量注射器(规格10μL,1支),容量瓶(规格100ml,1只;规格25ml,5只),吸量管(规格5ml,1只)。
2、实验步骤
2.1准备色谱柱
对毛细管柱装置进行调试,确保其各项功能正常。确定色谱操作条件,检测
器为FID,进样口温度控制为180℃,检测器温度控制为200℃,柱温控制为50℃。
2.2配置甲醇溶液
取甲醇(甲醇含量>99.9%)500μL,用60%乙醇进行定容,100ml。
2.3测定方法
可根据《蒸馏酒与配制酒卫生标准分析方法》中的4.2规定[3-4],将甲醇标
准溶液与样品注入到气相色谱仪当中,并且应用氢火焰离子化检测器开展检测,
待测样品中的甲醇通过标样中的甲醇色谱峰保留时间进行定性,并根据样品与标
样峰面积进行定量分析。
2.4计算公式
在上述公式中,表示样品甲醇浓度,mg/mL
表示甲醇标准溶液浓度,mg/mL
表示样品甲醇峰面积
表示甲醇标准溶液峰面积
2.5结果分析
通过应用气相色谱法对白酒中的甲醇含量进行定性和定量分析,从而对标准(A0)及样品(A)的峰面积进行测定,得出具体的测定结果。具体如表1所示
表1标准及样品峰面积测定结果
二、气相色谱法测定白酒中甲醇含量的不确定度评定
1、甲醇标准溶液不确定度
首先是称量不确定度,主要是由于称量变动性或者是天平校正所导致的不确定度[5]。
称量出现变动,是指在50g以内,变动性的标准偏差0.05mg,则可以得出(m)=0.05mg。而由于天平校正所出现的不确定度,根据检定证书确定为
±0.15mg,根据均匀分析标准,则由此导致的不确定度公式为(m)=
=0.0866mg
根据上述分析,则可以对称量所导致的不确定度进行分析:
(m)==0.00663%
其次是甲醇纯度不确定度分析,甲醇纯度为99.9%±0.1%,根据均匀分布进行分析,则可以将其转换为标准不确定度,公式为:=0.0577%
最终得出相对不确定度为:(p)===0.0578%
最后是配置甲醇溶液体积所引起的不确定度分析,该不确定的来源主要包含矫正容量瓶、重复性、温度及人员读数几个方面。
对于容量瓶体积的不确定度分析,可根据检定证书确定为±0.15ml,根据均匀分布进行不确定度计算,得出()=0.15ml/=0.0866ml
倒入液体时容量瓶刻度变动所导致的重复性,可通过重复称量测定进行不确定度分析,当进行10次重复统计时,则会得出标准偏差公式:()=0.02ml
容量瓶及溶液温度与矫正时温度出现偏差,导致引起体积不确定度,假设出现的温差是2℃,水膨胀系数×10-4,则可得出体积变化计算公式()
=0.0536ml。
人员读数不准确导致体积容器读数出现误差,在此情况下的误差允许范围为≤1%,则得出计算公式()=1.02ml。
综合以上4项内容,则可以得出容量瓶相对不确定度()=
=0.412%
2、色谱峰面积导致的不确定度
色谱峰面积A和A0不确定度组要是由于应用气相色谱仪进行定量分析,并由此进行重复分析所导致的不确定度,在具体分析过程中,可以应用外标法和标准比较法进行定量分析,根据甲醇测定计算公式,可以得出样品中的甲醇浓度为:C=0.082mg/ml。
根据表1峰面积测定结果可得出不确定度分析:
()==0.016
()==0.0179
3、样品合成不确定度
对于样品中的甲醇含量分析,可以得出样品合成的不确定度,首先对甲醇含
量的相对不确定度进行分析,具体公式为:
(C)==0.025
根据样品测定甲醇浓度为C=0.082mg/ml
最终得出样品合成不确定为:u(C)=0.082mg/ml×0.025=0.0021mg/ml
结语
气相色谱法是一种非常高效且活络的分析分离技术,分离性极强,得到的色
谱图较为稳定,而且操作保存值具有可定性,操作峰高或者峰面积时具有可定量性。将该种测定方法应用到白酒中甲醇含量的测定中,能够通过多元化分析掌握
试样中的甲醇含量,从而得出明确结论,这样有助于了解试样的具体情况,也为
白酒中甲醇含量测定提供有效的方法支持。而在测定过程中明确相关的不确定度,则能够进一步掌握应用该种方法测定存在的影响因素,以便于强化实验过程管控,提高测定准确性,以保障测定有效性。
参考文献
[1]徐晓,景思远. 气相色谱法测定酒中甲醇含量的不确定度评定[J]. 食品
安全导刊,2021,(24):59-60.
[2]徐雯,HARDIE Jim,张爱华,曾令文. 果酒中甲醇含量测定的气相色谱条件
优化[J]. 酿酒科技,2021,(07):36-40.
[3]张建夫,闫建军,郭红博. 乌珠酒中甲醇含量的测定[J]. 周口师范学院学报,2021,38(02):38-40.
[4]郐鹏,于飞飞,杨扬,张梅超. 气相色谱法测定蒸馏酒中甲醇含量[J]. 食
品工业,2021,42(02):283-286.