分光光度法测定市售白酒中甲醇含量

'２０１４６Ｊｕｎ．２０１４第３５卷第３期ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＺＨＡＮＪＩＡＮＧＮＯＲＭＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＶｏｌ．３５Ｎｏ．３分光光度法测定市售白酒中甲醇含量练有南，化经纬，杜建中＊（湛江师范学院化学科学与技术学院，广东湛江５２４０４８）摘要：利用高锰酸钾将甲醇氧化成甲醛，甲醛与变色酸在浓硫酸条件下反应生成蓝紫色络合物，建立了分光光度法测定白酒中甲醇含量的方法，探究了测定甲醇的最佳条件．甲醇含量在０．００５ｇ／Ｌ～０．１２ｇ／Ｌ范围内具有良好的线性关系（Ｒ２＝０．９９４）．该方法操作简单，结果较准确，易于推广．关键词：分光光度法；变色酸；甲醇；白酒中图分类号：ＴＳ２６２．３文献标志码：Ａ文章编号：１００６－４７０２（２０１４）０３－００６７－０５白酒又名烧酒、白干，是世界八大蒸馏酒之一［１］．白酒是指以粮谷为主要原料，以大曲、小曲或麸曲及酒母等为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏而制成的蒸馏酒［２］．果胶质多的原料来酿制白酒，以及用工业酒精勾兑的白酒中会含有较多的甲醇．甲醇又称木醇、木酒精，为无色、透明、略有乙醇味的液体，摄入甲醇５～１０ｍＬ就可引起中毒，３０ｍＬ可致死［３］．甲醇在人体内的代谢产物是甲酸和甲醛，他们的毒性分别是甲醇的６倍和３０倍［４］．甲醇在体内有积蓄作用，不易排出体外，所以极少量的甲醇也能引起慢性中毒；发生急性中毒时，会出现头痛、恶心、胃部疼痛、视力模糊等症状，继续发展可出现呼吸困难，呼吸中枢麻痹，昏迷甚至死亡［５］．国家标准规定，以谷类为原料的白酒中甲醇含量不得超过０．０４ｇ／１００ｍＬ以薯干及代用品为原料的白酒中甲醇含量不得超过０．１２ｇ／１００ｍＬ［６］．目前，白酒中甲醇含量的检测方法有主要分光光度法法［７－８］、气相色谱法［９－１０］．本文利用甲醇在磷酸介质中被高锰酸钾氧化成为甲醛，甲醛与变色酸在浓硫酸生成蓝紫色络合物，其颜色深浅与甲醇含量成正比，从而建立了分光光度法测定甲醇的方法．应用于白酒中甲醇含量的测定，取得了较好的效果．实验部分１实验仪器与试剂ＵＶ－２５５０型紫外－可见分光光度计（日本岛津制作所）；Ｖ－５０００型可见光分光光度计（上海元析仪器有限公司）；ＴＦ１２４Ｓ型电子分析天平（广州市德科生物科技有限公司）．无水乙醇（广东光华化学厂有限公司），甲醇（天津市科密欧化学试剂有限公司），浓硫酸（廉江市爱廉化试剂有限公司），高锰酸钾（广州化学试剂厂），变色酸（天津市大茂化学试剂厂），偏重亚硫酸钠（广东光华科技股份有限公司）；磷酸（汕头市茂城利发化工有限公司）．１＃白酒样品（酒精度２０％，２０１３０８３０）；２＃白酒样品（酒精度２９．５％，，２１３１２１４１１６）；３＃白酒样品（酒精度５３％，２０１１０５１６）；４＃白酒样品（酒精度５２％，３１２０３２００６）；５＃白酒样品（酒精度３０％，２０１４０１０８）．实验所用试剂均为分析纯，水为蒸馏水，白酒均为市场购买．１．１收稿日期：２０１４－０５－０６作者简介：练有南（１９９０—），男，广东高州人，湛江师范学院化学科学与技术学院２０１０级毕业生．通讯作者．＊ 湛江师范学院学报（自然科学）第３５卷６８实验方法１．２标准储备液的配制１．２．１１０．０ｇ·Ｌ－１甲醇标准储备液：准确移取甲醇溶液１．２６ｍＬ，转移至１００ｍＬ容量瓶中，加水定容至刻度，使用前稀释至所需浓度．２０％乙醇溶液：准确移取２０．０ｍＬ无水乙醇，用蒸馏水稀释至１００ｍＬ．３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液：称取３．０ｇ高锰酸钾固体，加入５．０ｍＬ磷酸，稀释至１００ｍＬ，放置于棕色试剂瓶中备用．１００ｇ·Ｌ－１偏重亚硫酸钠溶液：称取１０ｇ偏重亚硫酸钠，溶解后稀释至１００ｍＬ．２％变色酸溶液：称取２ｇ变色酸，溶解，稀释至１００ｍＬ，置于棕色试剂瓶中备用．７２％硫酸溶液：量取７２ｍＬ浓硫酸，加入到２８ｍＬ水中，配制成１００ｍＬ溶液．样品的测定１．２．２样品的处理１．２．２．１由于所购白酒的生产厂家、品种不同，白酒中乙醇浓度不同，为保证实验准确性，将不同度数的白酒均稀释成乙醇含量为２０％的溶液．标准曲线绘制１．２．２．２分别准确移取乙醇浓度为２０％的系列甲醇标准溶液１．００ｍＬ于１０ｍＬ比色管中，加入０．４０ｍＬ３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液，５ｍｉｎ后，加入１００ｇ·Ｌ－１的偏重亚硫酸钠至溶液恰好褪色，加入０．５０ｍＬ２％的变色酸和４．０ｍＬ７２％硫酸溶液，沸水浴加热２０ｍｉｎ，冷却后加入蒸馏水定容到１０．０ｍＬ，以１．００ｍＬ２０％乙醇溶液做试剂空白，在５７５ｎｍ分别测定其吸光度．以吸光度为纵坐标，甲醇浓度为横坐标，绘制Ａ－ｃ标准曲线，计算线性方程．样品测定１．２．２．３准确移取１．００ｍＬ处理好的白酒试样，按“１．２．２．２”步骤操作，在５７５ｎｍ分别测其吸光度，带入线性方程计算稀释后试样中甲醇含量，根据稀释倍数求出白酒中甲醇含量．结果与讨论２测定条件的选择２．１吸收波长的选择２．１．１分别移取０．６０ｇ·Ｌ－１甲醇溶液和２０％乙醇溶液１．００ｍＬ于两支１０ｍＬ比色管中，加入０．５０ｍＬ３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液，反应５ｍｉｎ后，滴加１００ｇ／Ｌ偏重亚硫酸钠溶液使高锰酸钾恰好褪色，加入０．５０ｍＬ变色酸溶液，４．０ｍＬ７２％的硫酸，沸水浴加热３０ｍｉｎ，冷却定容至１０．０ｍＬ，以２０％乙醇溶液为参比溶液在４００～８００ｎｍ波长范围内扫描，得到变色酸与甲醛络合物的吸收曲线，见图１．由吸收曲线可知，最大吸收波长为５７５ｎｍ．磷酸与硫酸对高锰酸钾反应的影响２．１．２分别配制０．１０ｍｏｌ·Ｌ－１硫酸－３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾混合液和０．１０ｍｏｌ·Ｌ－１（５％）的磷酸－３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾混合溶图１吸收曲线液．取２支１０ｍＬ比色管，加入１．００ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１的甲醇标准溶液，分别加入上述两种酸度下的高锰酸钾混合溶液０．３０ｍＬ，反应５ｍｉｎ后，用偏重亚硫酸钠使溶液刚好褪色，加入０．５０ｍＬ变色酸溶液，４．０ｍＬ７２％的硫酸，沸水浴加热３０ｍｉｎ，冷却定容后测定各自的吸光度．结果显示，使用０．１０ｍｏｌ·Ｌ－１（５％）的磷酸－３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾混合溶液，显色后测得的吸光度较大，故实验选择０．１０ｍｏｌ·Ｌ－１（５％）的磷酸－３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾混合溶液．高锰酸钾混合溶液用量的影响２．１．３ 练有南等：分光光度法测定市售白酒中甲醇含量第３期６９取１０支１０ｍＬ比色管，各加入１．００ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１的甲醇标准溶液，分别加入０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３５、０．４０、０．４５、０．５０ｍＬ３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液，反应５ｍｉｎ后，用偏重亚硫酸钠使溶液恰好褪色，加入０．５０ｍＬ变色酸和４．０ｍＬ７２％硫酸，沸水浴加热３０ｍｉｎ，冷却后至定容到１０．０ｍＬ，以试剂空白做参比，分别测定其吸光度，见图２，由图可知，高锰酸钾用量超过０．３５ｍＬ，吸光度基本不变，实验选择高锰酸钾用量为０．４０ｍＬ．偏重亚硫酸钠用量的影响２．１．４分别准确移取１．００ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１甲醇溶液于４支１０ｍＬ比色管中，加入０．４０ｍＬ３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液，反应５ｍｉｎ后，第一支比色管用偏重亚硫酸钠使溶液恰图２高锰酸钾用量的影响好褪色，另外三支比色管用偏重亚硫酸钠使溶液恰好褪色后，再分别多加０．１０ｍＬ、０．２０ｍＬ、１．００ｍＬ偏重亚硫酸钠，加入０．５０ｍＬ变色酸和４．０ｍＬ７２％硫酸，沸水浴加热３０ｍｉｎ，冷却后定容到１０．０ｍＬ，以试剂空白做参比，测定其吸光度分别为０．３７０、０．３２０、０．２６７、０．１５４．由测定数据可知，偏重亚硫酸钠过量越多，最后测得吸光度越小，加入的偏重亚硫酸钠恰好使高锰酸钾溶液褪色时，测得的吸光度最大，本实验选择偏重亚硫酸钠用量为恰好使高锰酸钾溶液褪色．变色酸用量的影响２．１．５分别准确移取１．００ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１甲醇溶液于５支１０ｍＬ比色管中，加入０．４０ｍＬ３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液，反应５ｍｉｎ后，用偏重亚硫酸钠使溶液恰好褪色，分别加入０．３０ｍＬ、０．４０ｍＬ、０．５０ｍＬ、０．６０ｍＬ、０．７０ｍＬ变色酸和４．０ｍＬ７２％硫酸，沸水浴加热３０ｍｉｎ，冷却后定容到１０．０ｍＬ，以试剂空白做参比，测定其吸光度，见图３．结果显示，变色酸用量在０．５０ｍＬ以上吸光度保持不变，实验选择加入变色酸的量为０．５０ｍＬ．图３变色酸用量的影响图４硫酸用量的影响硫酸用量对实验的影响２．１．６分别准确移取１．００ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１甲醇溶液于６支１０ｍＬ比色管中，加入０．４０ｍＬ３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液，反应５ｍｉｎ后，用偏重亚硫酸钠使溶液恰好褪色，加入０．５０ｍＬ变色酸，加入７２％硫酸量分别为１．０ｍＬ、２．０ｍＬ、３．０ｍＬ、４．０ｍＬ、５．０ｍＬ、６．０ｍＬ，沸水浴加热３０ｍｉｎ，冷却定容到１０．０ｍＬ，以试剂空白做参比，测定吸光度，见图４．结果显示，当硫酸用量为４．０ｍＬ以上，显色效果基本稳定，实验选择硫酸用量４．０ｍＬ．沸水浴时间的影响２．１．７分别准确移取１．００ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１甲醇溶液于６支１０ｍＬ比色管中，加入０．４０ｍＬ３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液，反应５ｍｉｎ后，用偏重亚硫酸钠使溶液恰好褪色，加入０．５０ｍＬ变色酸和４．０ｍＬ７２％硫酸，分别沸水浴加热５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、１５ｍｉｎ、２０ｍｉｎ、２５ｍｉｎ、３０ｍｉｎ，沸水浴结束后冷却定容至１０．０ｍＬ，以试剂空白做参比，测定其吸光度，见图５．结果显示，水浴２０ｍｉｎ后吸光度基本不变，实验选择水浴时 湛江师范学院学报（自然科学）第３５卷７０间为２０ｍｉｎ．放置时间的影响２．１．８准确移取１．００ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１甲醇溶液于１０ｍＬ比色管中，加入０．４０ｍＬ３０ｇ·Ｌ－１高锰酸钾－５％磷酸混合溶液，反应５ｍｉｎ后，用偏重亚硫酸钠使溶液恰好褪色，加入０．５０ｍＬ变色酸和４．０ｍＬ７２％硫酸，沸水浴加热２０ｍｉｎ，冷却定容至１０．０ｍＬ后，分别放置０ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎ、３０ｍｉｎ、６０ｍｉｎ、９０ｍｉｎ、１８０ｍｉｎ，以试剂空白做参比，测其吸光度分别为０．３９５、０．３９４、０．３９３、０．３９３、０．３９２、０．３９０、０．３９３，实验数据显示，沸水浴结束溶液冷却后，放置时间对吸光度测定无影响．乙醛存在的影响２．１．９图５水浴时间影响在高锰酸钾将甲醇氧化成甲醛时，有可能将少量乙醇氧化成乙醛．为验证乙醇氧化的产物是否会对实验结果造成影响，移取适量的将乙醛溶液，加入０．５０ｍＬ变色酸和４．０ｍＬ７２％硫酸，沸水浴加热２０ｍｉｎ，冷却定容至１０．０ｍＬ，观察是否会有蓝紫色生成，结果显示，其溶液在测定波长下无吸收，说明即使高锰酸钾将少量的乙醇氧化成为乙醛，对实验结果无影响．标准曲线的绘制取１０支１００ｍＬ容量瓶，分别移取０．５０ｍＬ、１．００ｍＬ、１．５０ｍＬ、２．００ｍＬ、４．００ｍＬ、６．００ｍＬ、８．００ｍＬ、１０．００ｍＬ、１２．００ｍＬ１０ｇ·Ｌ－１的甲醇标准储备液，加入２０．０ｍＬ分析纯无水乙醇加水定容到１００ｍＬ，即为浓度为０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．４０、０．６０、０．８０、１．００、１．２０ｇ·Ｌ－１的系列甲醇标准溶液．按照“１．２．２．２”所述操作步骤，以试剂空白做参比，测得上述各甲醇标准溶液吸光度分别为０．０２６、０．０７３、０．１２９、０．１３２、０．３２６、０．４４６、０．５３２、０．７００、０．８５５．以甲醇浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，做出Ａ－ｃ标准曲线，见图６．其线性方程为Ａ＝６．９７８６ｃ＋０．００８７，相关系数Ｒ２＝０．９９４，甲醇浓度在０．００５ｇ·Ｌ－１～０．１２ｇ·Ｌ－１范围内具有较好的线性关系．２．２图６标准曲线白酒中甲醇含量的测定按１．２．２．１样品处理方式，将待测白酒稀释为表１白酒的稀释２．３配制１０．０ｍＬ２０％酒精度酒样白酒中乙醇浓度（％）白酒需要移取白酒量（ｍＬ）酒精浓度为溶液，见表２０％１．取５支１０ｍＬ比色管，分别准确移取１＃白酒溶液１．００ｍＬ，按照“１．２．２．２”操作步骤，测定其吸光度，带入线性方程，求出稀释后１＃白酒中的甲醇含量并计算出原白酒中甲醇含量．相同操作，测定２＃、３＃、４＃、５＃白酒稀释液中甲醇含量并计算出原白酒中甲醇含量，结果见表２．１＃２＃３＃４＃５＃２０２９．５５３５２３０１０．０６．８３．８３．８６．７表２白酒中甲醇含量（ｎ＝５）酒样白酒稀释后甲醇含量（ｇ·Ｌ－１）平均值（ｇ·Ｌ－１）白酒中甲醇浓度（ｇ·Ｌ－１）１＃２＃３＃４＃５＃０．６００．１３０．１１０．０４０．０９０．６００．１１０．１２０．０４０．１００．６００．１００．１１０．０４０．１１０．５９０．１３０．１１０．０４０．１００．６００．１２０．１１０．０４０．１００．６００．１２０．１１０．０４０．１００．６００．１８０．２９０．１１０．１５ 练有南等：分光光度法测定市售白酒中甲醇含量第３期７１白酒回收率测定在５支１０ｍＬ比色管中分别准确移取１＃白酒溶液１．００ｍＬ，加入０．５０ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１标准甲醇溶液，进行加标回收实验，另取５支１０ｍＬ比色管，分别准确移取３＃白酒稀释溶液１．００ｍＬ，加入０．２０ｍＬ０．６０ｇ·Ｌ－１标准甲醇溶液，进行加标回收实验，结果见表３．３．４表３回收实验（ｎ＝５）酒样本底值／（ｇ·Ｌ－１）加入量／（ｇ·Ｌ－１）测得值／（ｇ·Ｌ－１）回收率／（％）平均回收率（％）０．８８０．８８０．８９０．８８０．８８９３．３９３．３９６．７９３．３９３．３１＃０．６００．３０９４．００．２２０．２２０．２２０．２３０．２３９１．７９１．７９１．７１００１００３＃０．１１０．１２９５．０结论３通过对变色酸法测定白酒中甲醇含量影响因素的研究，对测定条件进行了优化，用于部分市售白酒中甲醇含量的测定取得了较好的结果．所测白酒中，２＃、３＃、４＃、５＃白酒中甲醇含量符合国家标准，只有１＃白酒中甲醇含量超过国家标准．该方法具有操作较简单，测定结果较准确，易于推广的优点．参考文献：［１］肖冬光．白酒生产技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２０１１．［２］马荣山，张广新．白酒酿造及新型白酒工艺学［Ｍ］．沈阳：沈阳出版社，２００５．［３］赵福岐，陈小全，周秀艳．甲醇及其对人体的危害［Ｊ］．中国科技信息，２００８，４（１０）：１７５－１７５．［４］高文惠，罗敏．白酒中甲醇测定方法研究［Ｊ］．酿酒，２００１，２８（１）：９－１２．［５］王福荣．酿酒分析与检测［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００５．［６］国家质量技术监督局质量司．白酒生产许可和质量监督［Ｍ］．北京：中国计量出版社，２０００．［７］苏明伟，张蕾，李洁，等．品红亚硫酸法测定白酒中甲醇的优化研究［Ｊ］．湖北第二师范学院学报，，２０１３，３０（８）：３５－３６．［８］龙德清，周新，王娟，等．分光光度法测定白酒中微量甲醇的研究［Ｊ］．郧阳师范高等专科学校学报，２００２，２２（４）：６３－６５．［９］庄萍，黎燕燕，吴丽萍，等．气相色谱法测定白酒中残留甲醇的方法研究［Ｊ］〗．酿酒，２００７，３４（５）：２１－２７．［１０］莫国荣，程序升温毛细管气相色谱法测定白酒中甲醇和杂醇油［Ｊ］．中国卫生检验杂志，２０１２，２２（２）：２２９－３００．ＳｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＭｅｔｈａｎｏｌＣｏｎｔｅｎｔｉｎＤｉｓｔｉｌｌｅｄＳｐｉｒｉｔｓＬＩＡＮＹｏｕｎａｎ，ＨＵＡＪｉｎｇｗｅｉ，ＤＵＪｉａｎｚｈｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈａｎｊｉａｎｇＮｏｒｍａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈａｎｊｉａｎｇ５２４０４８，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｐｏｔａｓｓｉｕｍｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅａｎｄｍｅｔｈａｎｏｌｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ，Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｉｎｓｕｌｆｕｒｉｃａｃｉｄｍｅｄｉｕｍｔｏｒｅａｃｔｗｉｔｈｃｈｒｏｍｏｔｒｏｐｉｃａｃｉｄｔｏｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｖｉｏｌｅｔｃｏｍｐｌｅｘ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｓｐｅｃｔｒｏ－ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙｍｅｔｈｏｄｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｔｅｎｔｉｎｌｉｑｕｏｒ．Ｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｂｅｓｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｏｌ，ｍｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｔｅｎｔｉｎ０．０５ｇ／Ｌ－１．４ｇ／Ｌｒａｎｇｅｈａｓａｇｏｏｄｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ（Ｒ２＝０．９９５）．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｈａｓｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙ，ｓｉｍｐｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｓｉｍｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｅａｓｙｔｏｐｒｏｍｏｔｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ；ｃｈｒｏｍｏｔｒｏｐｉｃａｃｉｄ；ｍｅｔｈａｎｏｌ；ｄｉｓｔｉｌｌｅｄｓｐｉｒｉｔ'