甲醇杂醇的检测
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甲醇杂醇的检测
甲醇、杂醇油是衡量酒类质量的重要指标,甲醇还是化妆品和洗洁精中的重要检测项目。其色谱检测可以说是很多气相色谱工作者的入门功课,酒中甲醇、杂醇油的检测参照GB/T5009.48-1996(蒸馏酒及配制酒卫生标准的分析方法),化妆品中甲醇的检测参照GB7917.4-87(化妆品卫生化学标准检验方法),即可开展实验。
甲醇、杂醇油的检测虽是较常见的项目,但是要得到一个准确可靠的结果,也存在一定的难度,许多新手常出现因对方法理解发生偏差而检测出错的事故。笔者根据自己多年该方面工作的实际经验出发,从标准配制、检测条件的选择、样品前处理、酒度换算、超标时的验证等几个易出问题的方面,进行了详细的阐述。
2 杂醇油标准配制问题
GB/T5009.48-2003中依然沿用GB5009.48-1985,1996中的方法,杂醇油组分包括有:正丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、正戊醇、异戊醇等6种成分,配制时需全部配在一起。而报杂醇油结果时只需报异丁醇、异戊醇之和,另外4种组分除了增加了分离时的麻烦外,没起到任何作用。对于这种现象,笔者估计主要原因是原先只有化学法,而化学法却只能检测异丁醇、异戊醇两项,而GC普及后,虽然能做多几种,但是为了和化学法对应,依然报异丁醇、异戊醇两项之和,但检验方法却没有作出相应的修改。还有就是和化学法的结果可比性问题,化学法是利用浓硫酸脱水,使异戊醇和异丁醇生成戊烯和丁烯,再与对二苯胺基苯甲醛作用,生成红色发色基团进行测定。而正构醇用此法就不行了。因此我们在配制杂醇油标准时,只需异丁醇、异戊醇即可,而不必理会其它。
等GB5009里面哪天取消了化学法,可能项目会加上去。。
3 检测条件的选择问题
3.1 色谱柱的选择
GB/T5009.48-2003所用柱填料为GDX-102,而化妆品中甲醇的检测(GB7917.4-87)中采用GDX-103填料。当单纯做甲醇项目时,两种填料对于结果没有太大区别。而在进行杂醇油检测时如采用GDX-103柱,异丁醇、异戊醇会有较明显的拖尾现象,而用GDX-102柱则能得到比较对称尖锐的峰形。因此首选GDX-102填料。
色谱柱的计划调节为2米时较合适,如只做甲醇项目可用3米柱,以适当延长其保留时间,使定性更可靠。
3.2 柱温选择问题
以岛津GC-9A气相色谱仪举例,条件:载气40ml/min,柱长2m,3.2mm内径GDX-102填料。在柱温180℃时,甲醇出峰过快,定性易受干扰,但异丁醇、异戊醇出峰提前,峰形
尖锐,适于定量;在柱温160℃时,甲醇出峰较慢,分离较好,定性较准确,但异丁醇、异戊醇出峰时间滞后,,峰形不好,定量结果受影响。一般多选用170℃柱温。
3.3 样品前处理问题
酒样:如果样品是蒸馏酒,可以直接进样,如果是药材浸泡酒或颜色较深的酒时,最好能先蒸馏、再进样;这样可以减少杂峰干扰,也减少了对色谱柱的污染,延长柱的使用寿命。GB5009.48-1985中有酒度换算的要求,因此蒸馏是一道必然的工序,但也使得工作量大大增加;而GB/T5009.48-1996通篇没有规定样品一定要蒸馏。所以可以直接进样。
化妆品:以乙醇为原料的化妆品需检测甲醇,较脏的样品需蒸馏,较清洁的样品可以直接进样,但“脏”与否没有一个统一的衡量标准,非常含糊。可以采取将样品用乙醇水溶液稀释的方式,以达到折衷。
所以,笔者认为,只要样品不是脏到影响测定,尽量直接进样,况且GDX-102填料价格便宜,购买也很方便,实在污染严重了把填料抽出重填一根也可。在检测不同样品时,如酒样,化妆品,洗洁精等,色谱柱完全可以只用一根,不需区分。
4 选择定量依据的问题
关于如何选择定量依据方面,GB5009.48-1985中结果采用峰高定量,GB/T5009.48-1996 一脉相承,一字不改。翻看常见的色谱方法,绝大多数定量方法采用峰面积定量或峰高均可。(笔者做过实验,只要是峰形良好的实验,用峰面积定量的误差绝对比用峰高定量要小),那为什么甲醇、杂醇油的定量依据只有峰高呢,笔者是这么理解的:由于甲醇、杂醇油的色谱检测比较容易开展,在很多年以前的色谱实验中己经被研究得比较透彻,而当时由于条件所限制,使用的数据处理装置应该是没有积分功能的绘图仪。由于该实验能得到比较好的色谱峰形,因此只需用峰高就可以得出比较准确的结果,不需用峰面积。要知道,没有积分仪的年代得出一个峰面积多么困难,不论用剪纸称重还是用积分尺,都是繁重的工作,相比用直尺量一下峰高的工作量可以忽略不计了。因此按当时仪器条件设定的方法就这么确定下来并沿用至今。
因此,并不是该方法只能用峰高定量,如果使用峰面积定量,可以得到更好的效果。
5 酒度换算问题
酒中甲醇、杂醇油的国标限制为甲醇0.4 g/L(原料为谷类)、0.12 g/L(原料为薯干及代用品)、杂醇油2.0 g/L ,结果还需换算为60度酒度再进行比较。GB5009.48-1985中有换算公式,而GB/T5009.48-1996中却没有此公式,按照它的步骤只能上报实际酒度时甲醇、杂醇油的浓度,而不是换算为60度酒度的浓度,造成“低度酒得益,高度酒吃亏”的现象。
所以我们要注意到如果单纯套用GB/T5009.48-1996方法,是不能直接进行酒度转换的。
6 超标时的验证手段
色谱以相对保留时间定性,这一点对可靠性来说就属先天不足。因为就是同一个样品多次进
样的保留时间也会有或多或少的变化,只能用一个比较模糊的大致相同来判定。而甲醇测定看似简单,但进行定性确定时却相当麻烦,在色谱图上,甲醇需在0.5至1.2分钟之间,在这一段短短的时间内,有可能出峰的化合物不少,它们的存在对于甲醇定性造成了很大的干扰,保留时间是是而非,似乎差不多又不太完全一致。
如果在实际工作中遇到甲醇超标,一定要谨慎,要有百分之百的把握才能上报结果。甲醇本身是一个很敏感的项目,一旦做出超标可能意味着一大批产品只能被销毁,甚至会牵涉到刑事诉讼;如果是做错实验报错结果,那后果就相当严重了。所以,在甲醇定性是与不是时,花再多的时间都是值得的。
笔者提供以下几种手段供参考。
6.1 仔细观察峰形,看标准和样品的峰形是否一致。甲醇峰形非常尖锐,如样品峰比较矮胖,就值得怀疑。
6.2 降低柱温,使保留时间尽量延长,当时间延长时,一些较细微的变化能被相对放大。
6.3 甲醇标准峰和样品峰很相近但总有一些细微差别时,可以采用加标法。(注意,这里加标不是为了定量。)看加标后的峰形是否还是完整对称的一个峰,如果存在开叉或变形,可以认为不是甲醇。运用加标法可排除样品和标准基质不同对保留时间造成的影响。但需把握好加标的方法,通过分别稀释标准和样品液,使两者出的峰高都差不多,并都是检测限的10倍左右,将二者混合后进样。
6.4 如果做出甲醇含量很高,最好用化学法做一遍,因为气相色谱法是对待测物物理分离特性的一种模拟过程,化学法是针对化学性质,两者差别较大。如果两种性质差别较大的方法能做出相近的结果,则可判断含有甲醇;反之,可以排除。