红外光谱法定性分析假酒中的甲醇.docVIP

利用红外光谱法 定性分析假酒中的甲醇的方案 课程名称：仪器分析技术 制订人员: 余金辉 学 号: 20132000115 红外光谱法定性分析假酒中的甲醇 甲醇特征峰的选取及影响因素 甲醇特征峰的选取　　甲醇的主要吸收峰为：ν-OH：～3360cm-1；ν-CH：2960-2850cm-1；δ-OH：～1400cm-1；νC-O：～1022cm-1。乙醇的主要吸收峰为：ν-OH：～3360cm-1；ν-CH：2960—2850cm-1；δ-OH：～1500-1300cm-1；νC-O:～1080cm-1；～1040cm-1。水的主要吸收峰为：ν-OH～3550-3200cm-1；δ-OH：～1650-1699cm-1；ρ-OH：～700-300cm-1。由上述数据可知：甲醇和乙醇的一些吸收峰的峰位相近，而且在水溶液体系中，水的部分强吸收峰覆盖了他们的一些吸收峰，故选取甲醇的νC-O：～1022cm-1特征峰为分析谱带。 影响甲醇特征峰的因素水对甲醇特征峰的影响　　配制不同浓度的甲醇水溶液，然后用红外光谱对各浓度点分别测定两次，观察甲醇νC-O：～1022cm-1特征峰的峰位随浓度变化的情况(见表1)。 表1　甲醇在水中特征峰的变化规律(%) 体积分数 5 10 20 40 60 80 ＞80 100 峰位cm-1 1008 1008 1008 1014 1014 1016 1018 1022 (注：以空光路作参考) 　 　结果表明：甲醇在水溶液中νC-O：～1022cm-1特征峰的峰位发生位移，且随甲醇浓度的增大接近于1022cm-1。特征峰的变化范围在1008—1022cm-1之间。 乙醇和水对甲醇特征峰的影响　　配制不同浓度的甲醇、乙醇和水的三组份混合液，其中甲醇和乙醇的体积百分含量为60%。改变两者比例，以50%的乙醇水溶液作参比，分别对各浓度点测定两次。如图1所示，甲醇特征峰随甲醇浓度的减小，峰强度逐渐减弱。当浓度低到5%时，峰变成一个拐点。甲醇特征峰的峰位也随甲醇浓度的减少向低波数位移，变化范围在1012-1018cm-1。可见，虽然乙醇和水对甲醇有溶剂化作用，导致其特征峰发生位移，但该特征峰仍可辨识，不被乙醇和水的特征峰所覆盖，故可作为检测酒中甲醇的依据。 不同浓度的甲醇、乙醇水溶液的红外光谱　　1——5%甲醇+55%乙醇+40%H2O；　　2——10%甲醇+50%乙醇+40%H2O；　　3——30%甲醇+30%乙醇+40%H2O；　　4——50%甲醇+10%乙醇+40%H2O。　　　　　(50%乙醇水溶液作参比)。 红外测定方法的选取　　在检测酒中甲醇时，必须用耐水的窗片材料CaF2，且CaF2的厚度不得大于3mm，否则CaF2在1100cm-1处的吸收峰会掩盖选定的甲醇的特征峰。另外，由于甲醇特征峰的峰位与乙醇的νC-O～1080cm-1、νC-O～1041cm-1峰位相距较近，若用空光路作参比，则乙醇的吸收峰会掩盖低浓度甲醇的特征峰。故本实验采用补偿法，以酒的常规度数为依据，用50%乙醇的水溶液作参比，尽可能地扣除三组份体系中乙醇和水的吸收 峰，以突出甲醇的特征峰(见图2)。当酒中甲醇含量在5%(3.95g/100mL)时，甲醇的特征峰为一小肩峰，为了便于识别该峰，本实验采用求导法。 图?2　10%甲醇和50%乙醇水溶液的红外光谱1——50%乙醇水溶液作参比；2——空光路作参比。 ? ? 实际样品的测定　　酒的主要成分是乙醇和水，并含有少量的其他物质，如：酸类、酯类、醛类、高级醇、甲醇等。实验表明：这些少量杂质对所选取的甲醇分析谱带无干扰。在酒中加入不同浓度的甲醇，经气相色谱法测其准确含量，以50%的乙醇水溶液作参比，进行IR分析，结果表明：当甲醇的含量为5%时，所选取的甲醇的IR峰为一肩峰。经二次求导后该峰更明显(图3)。因此，用IR法检测甲醇含量≥5%(3.95g/100mL)的假酒是可行的。 ? ? ? 图?3　实际样品的红外光谱测定。 1——口子酒；2——含5%甲醇的口子酒；3——图(2)经二次求导后的IR谱。 结论 　　酒中甲醇的引入有两条途经：一是生产过程中原料所含的一些物质分解转化为甲醇，这种酒中甲醇含量低；二是不法分子人为地在酒中掺入甲醇，这种酒中甲醇含量高。若要精确地定量分析酒中甲醇含量是否符合国家食品卫生标准或确定其等级，采用气相色谱法或品红-亚硫酸比色法为宜，但要鉴别酒中甲醇含量是否已对人体造成危害，只要甲醇含量≥3.95g/100mL，用IR法分析是可行的，且此法简单、快速、费用低兼，因此，IR光谱法是鉴定假酒中甲醇的好方法