手動(dòng)進(jìn)樣條件下內(nèi)標(biāo)法測酒中有機(jī)物指標(biāo)的優(yōu)勢

● 長治市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試所 薛 敏

手動(dòng)進(jìn)樣條件下內(nèi)標(biāo)法測酒中有機(jī)物指標(biāo)的優(yōu)勢

● 長治市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試所 薛 敏

以白酒中的甲醇和乙酸乙酯的檢測方法為例，分析比較了在手動(dòng)進(jìn)樣條件下內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法的優(yōu)劣。最終認(rèn)為用內(nèi)標(biāo)法將兩者一起進(jìn)行分析不僅有利于結(jié)果的準(zhǔn)確性，也有利于工作的高效性。

手動(dòng)進(jìn)樣 內(nèi)標(biāo)法 外標(biāo)法

目前，白酒產(chǎn)品的檢驗(yàn)檢測項(xiàng)目中以甲醇和乙酸乙酯的檢測為主，其中甲醇的檢驗(yàn)方法一般依據(jù)《蒸餾酒及配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》，即GB/T 5009.48.2中的第一法。乙酸乙酯的檢測除參照GB 5009.48.2外，更多采用GB/T10345.10《白酒分析方法》中的檢測方法。以上兩種檢測方法前者為外標(biāo)法，后者為內(nèi)標(biāo)法。根據(jù)各實(shí)驗(yàn)室檢測條件的不同以及原有實(shí)驗(yàn)設(shè)備沒有及時(shí)更新的客觀情況，仍然有很多實(shí)驗(yàn)人員在使用氣相色譜儀時(shí)未配備自動(dòng)進(jìn)樣器，筆者就以甲醇和乙酸乙酯兩個(gè)檢測項(xiàng)目為例比較一下在手動(dòng)進(jìn)樣條件下內(nèi)標(biāo)法與外標(biāo)法的優(yōu)劣。

原理闡述

1.外標(biāo)法

用待測組分的純品作對照物質(zhì)，以對照物質(zhì)和樣品中待測組分的響應(yīng)信號相比較進(jìn)行定量的方法稱為外標(biāo)法。此法可分為工作曲線法及外標(biāo)一點(diǎn)法等。工作曲線法是用對照物質(zhì)配制一系列濃度的對照品溶液確定工作曲線，求出斜率、截距。在完全相同的條件下，準(zhǔn)確進(jìn)樣與對照品溶液相同體積的樣品溶液，根據(jù)待測組分的信號，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出其濃度，或用回歸方程計(jì)算。此標(biāo)準(zhǔn)工作曲線應(yīng)是通過原點(diǎn)的直線。若標(biāo)準(zhǔn)工作曲線不通過原點(diǎn)，說明測定方法存在系統(tǒng)誤差，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的斜率即為絕對校正因子。當(dāng)欲測組分含量變化不大，并已知這一組分的大概含量時(shí)，也可以不必繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，而用單點(diǎn)校正法，即直接比較法定量。

2.內(nèi)標(biāo)法

內(nèi)標(biāo)法是一種間接或相對的校準(zhǔn)方法。其在氣相色譜定量分析中是一種重要的技術(shù)。使用內(nèi)標(biāo)法時(shí)，在樣品中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，它可被色譜柱所分離，又不受試樣中其他組分峰的干擾，只要測定內(nèi)標(biāo)物和待測組分的峰面積與相對響應(yīng)值，即可求出待測組分在樣品中的百分含量。內(nèi)標(biāo)物質(zhì)可以校準(zhǔn)和消除出于操作條件的波動(dòng)而對分析結(jié)果產(chǎn)生的影響，以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。

3.測定方法

從GB/T 5009.48.2中的分析過程來看，實(shí)驗(yàn)者應(yīng)根據(jù)需要配制單標(biāo)或者混標(biāo)溶液，并與待分析樣品在同等的儀器狀態(tài)下等體積進(jìn)樣分析，通過色譜圖的保留時(shí)間定性，利用峰高或者峰面積比較定量。GB/T 10345.10中實(shí)驗(yàn)者需要預(yù)先配置乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液和乙酸正丁酯內(nèi)標(biāo)溶液，然后混勻進(jìn)樣計(jì)算校正因子f，最后在待測樣品中加入一定量的內(nèi)標(biāo)溶液，在測定與f值相同的條件下進(jìn)樣，根據(jù)色譜圖上保留時(shí)間定性，峰面積（峰高）定量。

計(jì)算公式分析

1.外標(biāo)法公式

外標(biāo)法是用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液對比測定樣品溶液中某組分的含量。將標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液在相同條件下多次進(jìn)樣，測得峰面積的平均值，用公式計(jì)算出樣品中某組分的量。白酒中的甲醇含量受生產(chǎn)工藝的影響，其測定值波動(dòng)不大，故采用外標(biāo)一點(diǎn)法。GB/T 5009.48.2中甲醇的計(jì)算公式為：

式中：X—試樣中甲醇的含量(g/100mL)

A—標(biāo)樣中甲醇的含量（mg/mL）

h1—試樣中甲醇的峰高（峰面積）

h2—標(biāo)樣中甲醇的峰高（峰面積）

V2—試樣液進(jìn)樣量

V1—標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)樣量

如果進(jìn)樣量一樣，則V2和V1是相等的，不考慮單位換算，公式可簡化為即組分的量和色譜峰的響應(yīng)值是正比關(guān)系，這就是外標(biāo)法的根本依據(jù)，前提是進(jìn)樣量必須完全一致。

2.內(nèi)標(biāo)法公式

以GB 10345.10中乙酸乙酯的測定為例。

3.公式演化

我們將內(nèi)標(biāo)法中校正因子的計(jì)算公式代入樣品結(jié)果的計(jì)算公式中可得到如下公式：由于峰面積（峰高）是被色譜柱分離后組分的量在檢測器中的信號記錄值，而內(nèi)標(biāo)與待測組分是同時(shí)進(jìn)樣，所以當(dāng)進(jìn)樣體積有變化時(shí)，內(nèi)標(biāo)與待測組分的量的比值是不變的，也就是說公式中的A1/A2和A3/A4是不變的，即計(jì)算結(jié)果是不受影響的。這就表明內(nèi)標(biāo)法可以最大程度地減小人工手動(dòng)進(jìn)樣帶來的誤差。

兩種分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)

1.內(nèi)標(biāo)法分析

采用內(nèi)標(biāo)法時(shí)對內(nèi)標(biāo)物本身有一定的要求，包括內(nèi)標(biāo)物在試樣中應(yīng)是不存在的、能完全溶解、與試樣中的其他峰能完全分離、確保合適的加入量、出峰位置相對集中。在計(jì)算依據(jù)中，影響內(nèi)標(biāo)和被測組分峰高或峰面積比值的因素主要來自化學(xué)、色譜和儀器三個(gè)方面。其中尤以化學(xué)因素最為常見。包括：內(nèi)標(biāo)物在樣品里的均一性；內(nèi)標(biāo)和樣品之間發(fā)生反應(yīng)；內(nèi)標(biāo)物純度等。內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)樣量的變化及色譜條件的微小變化對定量結(jié)果的影響不大，特別是在樣品前處理（如濃縮、萃取、衍生化等）前加入內(nèi)標(biāo)物，然后再進(jìn)行前處理時(shí)，可部分補(bǔ)償欲測組分在樣品前處理時(shí)的損失。若要獲得很高精度的結(jié)果時(shí)，可以加入數(shù)種內(nèi)標(biāo)物，以提高定量分析的精度。內(nèi)標(biāo)法的缺點(diǎn)是操作程序較為麻煩，每次分析時(shí)內(nèi)標(biāo)物和試樣都要準(zhǔn)確稱量，有時(shí)尋找合適的內(nèi)標(biāo)物也有困難。

2.外標(biāo)法分析

外標(biāo)法，也稱標(biāo)準(zhǔn)校正法，是色譜分析中應(yīng)用最廣、易于操作、計(jì)算簡單的定量方法。但它是一個(gè)絕對定量校正法，標(biāo)樣與測定組分為同一化合物，分離、檢測條件的穩(wěn)定性對定量結(jié)果影響很大。為獲得高定量準(zhǔn)確性，定量校準(zhǔn)曲線需經(jīng)常重復(fù)校正。在實(shí)際分析中，也可采用單點(diǎn)校正。即只配制一個(gè)與測定組分濃度相近的標(biāo)樣，根據(jù)物質(zhì)含量與峰面積成線性關(guān)系，求出待測組分的含量。但在手動(dòng)進(jìn)樣條件下，標(biāo)樣和待測試樣都要通過多次進(jìn)樣取平均值的方式來減小誤差，工作過程比較繁瑣。外標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)是簡單，適合大量樣品分析。不足之處是每次樣品分析的色譜條件（檢測器的響應(yīng)性能、柱溫度、流動(dòng)相流速及組成、進(jìn)樣量、柱效等）很難完全相同，因此容易出現(xiàn)較大誤差。

分析對比結(jié)論

基于以上分析可以簡單看出兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。具體到手動(dòng)進(jìn)樣分析白酒中的甲醇和乙酸乙酯時(shí)還是內(nèi)標(biāo)法占優(yōu)勢。因?yàn)閷τ谝粋€(gè)比較成熟的方法來說，色譜方面的問題發(fā)生的可能性更大一些，色譜上常見的一些問題(如滲漏)對絕對面積的影響比較大，對面積比的影響則要小一些， 這時(shí)就體現(xiàn)出了內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)越性。至于內(nèi)標(biāo)物的選取問題其實(shí)在GB/T 10345《白酒分析方法》中乙酸乙酯的檢測過程里就已經(jīng)有明示了，也被證明是可行的。標(biāo)準(zhǔn)溶液和內(nèi)標(biāo)溶液可以通過購買有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的方式實(shí)現(xiàn)，從而克服配制不準(zhǔn)確的問題和誤差。兩個(gè)檢測項(xiàng)目如果用一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程分析可以同時(shí)出具檢驗(yàn)結(jié)果，無論是工作時(shí)間還是檢測成本都有所減小，從而提高了工作效率。

[1]張鵬，盧偉，管磊.內(nèi)標(biāo)法與外標(biāo)法測定餐具洗滌劑中甲醇含量的分析比較[J].日用化學(xué)工業(yè)，2015（07）.

[2] 左海英，張莉等.揮發(fā)性有機(jī)物檢測中內(nèi)標(biāo)法與外標(biāo)法的比較[J].南水北調(diào)與水利科技，2009.

[3] 黃誠，盧麗明，劉國平.內(nèi)標(biāo)法與外標(biāo)法測定血液中乙醇含量的比較分析[J].生命科學(xué)儀器，2008（03）.