乙醇的测定方法
醇含量的测定有物理方法和化学方法。
物理方法:
有气相色谱法、密度瓶法、酒精计法、折射计测定法。
化学方法:
重铬酸钾比色法、莫尔氏盐法、碘量滴定法。
酒精用蒸馏、扩散等技术将生物材料中的乙醇分离出来,然后采用磺酸盐、碘仿、重铬酸钾反应进行检验。
其中重铬酸钾法使用比较普遍,主要原理是根据乙醇的挥发性和还原作用,在微量孔威(Conwag)扩散池中,外室试样中的乙醇从试样中扩散出来,与内室的重铬酸钾反应,根据还原的程度进行定性、半定量析。但这些显色方法并非对乙醇专一,因为检材中的丙酮、乙醛、甲醇、丙醇等其它挥发性物质干扰乙醇的测定。因此,在许多情况下,解决对乙醇的定性和定量问题都存在困难。
由于气相色谱技术的高分离效能和高的灵敏度,近10多年来,检验乙醇中毒已广泛采用了气相色谱法。根据其进样技术可分为两种方法:液上气体分析法和直接进样分析法。
1、液上气体分析法(GCHeadspaceAnalysis)。指对液体或固体中挥发性成份的蒸汽相进行气相色谱分析的一种间接手段,它是在热力平衡的蒸汽相与被分析样品共存于同一密闭系统中进行的。对于乙醇的分析,是将含乙醇的检材(血液、玻璃体液、尿、胆汁或捣碎成匀浆状的组织检材)置于一密闭的小瓶中或试管中,经一定时间的恒温加热,乙醇即从液相扩散到液上空间,并在液相和气相两相间达到平衡,然后抽取液上气体注人色谱仪中进行测定,并将已知浓度的标准乙醇溶液加人空白检材中,在完全相同的条件下测定,根据保留时间和峰高或峰面积进行定性、定量。
2、直接注人法。是将血液样品或其它体液检材进行稀释(组织样品匀浆)后,加适量的内标溶液,于具塞离心试管中,充分混匀后离心,取上清液注人气相色谱仪中分析测定。
气相色谱条件:乙醇分析色谱检测器大多采用氢火焰离子化检测器(FID),填充物通常使用Carbowax固定液或PorapakQ固定相,Carbowax为聚乙二醇,特别适合于分析分离醇类物质,而PorapakQ等高分子多孔微球,无需涂固定液,使用方便,基线稳定,适用范围宽,被广为采用。
每种液体在固定的温度下都有固定的折光率,这是液体物质的特征常数之一。当乙醇(或甲醇)溶于水中,其折光率与密度一样会发生变化。不同含量的乙醇(或甲醇)水溶液有不同的折光率,通过测定溶液的折光率就可以检测出乙醇(或甲醇)的含量。这也是美国AOAC标准方法。
当然还有,比如色谱法也应该行。
一、简便检验工业酒精纯度方法有(1)比重法,通过测定液体比重,可查得待测工业酒精的纯度·(2)挂壁法,用干燥烧杯或试管装满待测工业酒精,然后再倒去.看器壁有无液体挂壁,如有则表示纯度在72%以上,挂壁越多,纯度越高.(3)燃烧法,用待测工业酒精进行燃烧试验;能大概了解其纯度.首先取一种知浓度的无水乙醇作为参照样板,如:样板浓度为%。2、再取一块A4纸大小的玻璃块或者光滑的地砖,保持面表干净。3、用滴管吸取同等量的已知浓度的无水乙醇和需测量的无水乙醇并直接将二种无水乙醇分开滴在玻璃或地砖表面上(一般情况下,取的份量越多测量的准确越高)。然后同时将二份无水乙醇点燃。4、息灭后可根据二份同量无水乙醇遗留下的水份多少来判两种无水乙醇的浓度高底!则根据已知浓度的无水乙醇可得出测量无水乙醇的浓度范围!如需测无水乙醇遗留水份多于样板的水份,则其浓度小于%。(4)燃烧声音法,用该酒精燃烧,听燃烧声音,若无声表示纯度很高,如有声音表示该酒精中含有多余水(未能与乙醇形成恒沸物的水);声音越大,纯度越低.
二、最准确的方法是用气象色谱仪和酒精含量测定仪。
三、买一些无水硫酸铜(白色),加入到无水乙醇或不变色则为无水乙醇,变蓝说明有水。无水硫酸铜遇水生成五水硫酸铜是蓝色的。
2、如何测定乙醇含量及各种方法:
乙醇含量的测定有物理方法和化学方法。
物理方法有气相色谱法、密度瓶法、酒精计法、折射计测定法。
化学方法重铬酸钾比色法、莫尔氏盐法、碘量滴定法。
乙醇的分子式为C H OH,也可写为EtOH,Et代表乙基。是醇类的一种,是酒的主要成份,俗称酒精,它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味,并略带刺激性。乙醇的用途很广,可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等。
乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解氢氧化钠,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。
乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥发性液体。
作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。
由于存在氢键,乙醇具有潮解性,可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。
2.对环境的影响:
一、健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:本品为中枢神经系统抑制剂。首先引起兴奋,随后抑制。
急性中毒:急性中毒多发生于口服。一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三或第四阶段,出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。
慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状,以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。长期酗酒可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害及器质性精神病等。皮肤长期接触可引起干燥、脱屑、皲裂和皮炎。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:属微毒类。
急性毒性:LD507060mg/kg(兔经口)7340mg/kg(兔经皮)LC5037620mg/m3,10小时(大鼠吸入)人吸入4.3mg/L×50分钟,头面部发热,四肢发凉,头痛人吸入2.6mg/L×39分钟,头痛,无后作用。
刺激性:家兔经眼:500mg,重度刺激。家兔经皮开放性刺激试验:15mg/24小时,轻度刺激。
亚急性和慢性毒性:大鼠经口10.2g/(kg·天),12周,体重下降,脂肪肝。
致突变性:微生物致突变:鼠伤寒沙门氏菌阴性。显性致死试验:小鼠经口1~1.5g/(kg·天),2周,阳性。
生殖毒性:大鼠腹腔最低中毒浓度(TDL0):7.5g/kg(孕9天),致畸阳性。
致癌性:小鼠经口最低中毒剂量(TDL0):340mg/kg(57周,间断),致癌阳性。
危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
3.现场应急监测方法:
气体检测管法便携式气相色谱法
气体速测管(北京劳保所产品)
4.实验室监测方法:
气相色谱法《空气和废气监测分析方法》国家环保局编
气相色谱法《固体废弃物试验与分析评价手册》中国环境监测总站等译
重铬酸钾法《化工企业空气中有害物质测定方法》,化学工业出版社
5.环境标准:
前苏联 车间空气中有害物质的最高容许浓度 1000mg/m3
前苏联(1977) 大气质量标准 5.0mg/m3
嗅觉阈浓度 50ppm
6.应急处理处置方法:
一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内。回收或运至废物处理场所处置。
二、防护措施
呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可佩戴滤式防毒面罩(半面罩)。
眼睛防护:一般不需特殊防护。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴一般作业防护手套。
其它:工作现场严禁吸烟。
三、急救措施
皮肤接触:脱去被污染的衣着,用流动清水冲洗。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。就医。
食入:饮足量温水,催吐,就医。
灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
仪器: 1 1 0 2 型气相色谱仪配 有氢火焰检测器( F I D) 和数据处理机,C 18小柱用专
用注射器;
色谱柱:大口径白酒常规分析专用毛细管柱,无水乙醇( 色谱纯) .
1.2 样品前处理
直接用专用注射器吸取样液,待装配好C18小柱后推动注射器使样液经过 C 1 8 小柱后流出,得到清亮的滤液,供C,C分析用.
1.3 色谱条件
柱温:程序升温65℃(3min)l30℃(2min) ,
检测器温度 :200.进样器温度:200
载气: 高纯氮,流速4.0rnL/min:氢气流速:22.5mL/min:空气:160mE/rain.
尾吹:39.0rnL/min
高中化学课本上讲的很清楚啊CuSO4+5H2O=CuSO4.5H2O.
无水硫酸铜遇水生成的五水硫酸铜是蓝色的,所以可以用来鉴别
蒸馏分离乙醇,在硫酸介质中,用重铬酸钾氧化,然后在指示剂-菲绕啉亚铁盐的存在下,用硫酸亚铁铵滴定过量的重铬酸钾。
二、3 试剂
所有试剂均使用分析纯,使用蒸馏水。
3.1 硫酸(GB 625):比重1.84mg/mL。
3.2 硫酸溶液:硫酸:水=1∶1,比重1.49。
3.3 氢氧化钙悬浮液:110~112g氧化钙于1L水中消和而成。
3.4 重铬酸钾(GB 642)溶液:42.572g/L。
每毫升此溶液相当于0.01g乙醇。
3.5 高锰酸钾(GB 643)溶液:1.372g/L。
10毫升该溶液相当于1mL硫酸亚铁铵溶液。
3.6 硫酸亚铁铵(GB 661)溶液〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O〕
170.2g六水合硫酸亚铁铵溶于水,加入20mL硫酸(3.1)用水定容至1L。
加入2片铝片稳定。
2mL该溶液相当于1mL重铬酸钾溶液(3.4)。
3.7 邻二氮菲亚铁溶液:溶解0.695g七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)于100mL水中,加1.485g
一水合邻二氮菲并加热以助溶解。
4 仪器设备
4.1 蒸馏装置
500mL烧瓶上装有一分馏柱及冷凝管,冷凝管末端渐细,延伸部分长度应足以达到100mL
容量瓶之底部。
蒸馏装置应达到以下要求:10.0%乙醇/水混合液经过蒸馏乙醇浓度起码为9.98%,即在
蒸馏过程中乙醇的损失不得超过0.02%。
4.2 加热装置:不得使烧瓶中的可提物有任何分解。
4.3 容量瓶:容积100mL。
4.4 移液管:5、10、20mL。
4.5 酸式滴定管:50mL。
4.6 具塞锥形瓶:250mL。
4.7 组织捣碎机。
4.8 分析天平。
5 分析步骤
5.1 试样制备
5.1.1 固体或浓稠样品(水果、蔬菜、罐头制品等)将样品机械捣碎,仔细混合均匀,冷
藏样品要在密封容器中预先融化,样品融化过程中出现的液体,在混合样品以前,要加
到样品中并混匀。注意在处理过程中不要让样品发热,且取量应足以进行两个平行测定。
5.1.2 液体样品 样品需充分混合,取量应足以进行两个平行测定。
5.2 试样的称量
称取一定量(准确至0.01g)或量取一定体积的制备好的样品,该量应使100mL馏出液中收
集的乙醇量少于1g。
注意:样品处理完要及时测定,尤其是罐头制品开封后要马上测定,不然乙醇含量变化
很大。
5.3 测定
5.3.1 蒸馏
用最多180mL水将样品定量转移到蒸馏装置的烧瓶中。
加入氢氧化钙悬浮液(用时摇匀)使烧瓶中的试样略呈碱性(pH约为8)。
加入玻璃珠或瓷片以控制沸腾速度。
在100mL容量瓶中加入10mL水并插入冷凝管,使其延伸部分的末端浸入水中。
控制沸腾程度,使馏出液的温度为15~20℃。
收集80~85mL馏出液,用水冲洗延伸部分,停止蒸馏。用水定容并摇匀。
5.3.2 氧化
准确量取一定体积(V1)的重铬酸钾溶液(3.4)和20mL硫酸溶液(3.2)置于250mL具塞
锥形瓶中,摇匀。准确量取一定体积(V0)馏出液置上述锥形瓶中,用1滴浓硫酸润湿瓶塞并
盖好瓶塞,振摇,反应不少于30min,其间不时摇动。
所得混合液应不呈绿色,如呈现绿色,说明试样中乙醇含量过高,应减少馏出液的取样
量重新氧化,必要时可将蒸馏与氧化时的试验样品一并减少。
5.3.3 滴定
用硫酸亚铁铵溶液(3.6)滴定过量的重铬酸盐。过量的重铬酸盐应不少于空白滴定中
重铬酸盐用量的20%。
滴定过程中每次滴加后均需摇动烧瓶,当试液颜色变为蓝绿时,加入4滴邻二氮菲亚铁
溶液(3.7),继续滴加硫酸亚铁铵溶液,直至溶液由蓝绿色变为棕色,记下消耗滴定液体积
(V2)。
若滴定过了终点,可用高锰酸钾溶液(3.5)准确的回滴至终点,由所用的硫酸亚铁铵溶
液的体积减去所用高锰酸钾溶液体积的1/10,此差值即为(V2)。
5.3.4 用同一制备好的样品做两个平行测定。
5.4 空白滴定
用等体积的蒸馏水代替馏出液,在同样的滴定条件下,进行空白滴定,所消耗的硫酸亚
铁铵溶液的体积为V3。
氧化时可适当加入一定体积的蒸馏水以使得滴定时终点明显。空白滴定时溶液的总体
积要与试验部分总体积相同,以减少滴定误差。
操作者也可根据情况,在滴定时选择以下指示剂:1mL正磷酸(85%)比重1.71加1mL
浓度为0.5g/100mL的二苯胺磺酸钡溶液。
6 计算方法与公式
6.1 固体样品
乙醇含量表示为g/100g,按式(1)计算为:
(V3-V2) 100 100
乙醇(g/100g) = 0.01V1×———————×————×————…………(1)
V3 V0 m
式中:m——为试样质量,g
V0——用于滴定的馏出液体积,mL
V1——为氧化时所用重铬酸钾溶液体积,mL
V2——为回滴重铬酸盐所用硫酸亚铁铵溶液的体积,mL
V3——为空白滴定所用硫酸亚铁铵溶液的体积,mL。
6.2 液体样品
乙醇含量表示为g/100mL,按式(2)计算:
(V3-V2) 100 100
乙醇(g/100mL) = 0.01V1×———————×————×————…………(2)
V3 V0 V4
式中:V0、V1、V2、V3——意义同6.1
V4——为试样体积,mL。
如两个平行测定的结果符合6.2节的要求,取其算术平均值作为最后结果,如不符,
则需重新测定。
报告结果取两位有效数字。
6.3 允许差
两个平行测定结果允许相对相差为1%。
附 录 A
含有香精油产品的处理
(补充件)
当香精油存在时,馏出液混浊且在表面有油滴出现,此时,可做如下处理:将馏出液收
集于100mL容量瓶中,静置2h,用水稀释至刻度,即使两相——油与水的界面达刻度线,再
放置1~2h。用吸管吸去或在漏斗上加滤纸滤去香精油。
若溶液仍显混浊,可将滤纸转移到盛有10g聚苯乙烯(其颗粒大小约1~2mm)的150mL烧
瓶中,加塞,振摇15min,漏斗上铺纱布过滤,此时滤液清澈,且几乎无气味,然后用该液进行
测定。