內(nèi)標(biāo)法測(cè)定甲醇中乙醇含量的方法研究

王小娟

摘 要：該文首先針對(duì)開展內(nèi)標(biāo)法測(cè)定甲醇中乙醇含量實(shí)驗(yàn)所需要進(jìn)行的準(zhǔn)備工作進(jìn)行闡述（包括需要使用到的試劑、材料、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備），并在此基礎(chǔ)上逐一分析了該實(shí)驗(yàn)的相關(guān)步驟，并對(duì)結(jié)果的分析方法和在這一實(shí)驗(yàn)過程中所需要關(guān)注的一些事項(xiàng)進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：內(nèi)標(biāo)法 乙醇含量 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 注意事項(xiàng)

中圖分類號(hào)：TQ223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（a）-0095-02

乙醇，俗稱為酒精，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為C2H5OH，這種物質(zhì)在常溫、常壓的環(huán)境當(dāng)中是一種無色、易燃、易揮發(fā)的透明狀液體。同時(shí)，乙醇還是甲醇的同系物，它的熔點(diǎn)為-117.3 ℃，沸點(diǎn)為78.32 ℃，可溶于水、甲醇、氯仿以及乙醚當(dāng)中。乙醇可以溶解很多無機(jī)化合物與有機(jī)化合物，它的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)同甲醇極為相似，因此，如何針對(duì)甲醇當(dāng)中乙醇含量進(jìn)行測(cè)定，便成為了工業(yè)上一大熱點(diǎn)研究問題，其中，內(nèi)標(biāo)法便是最為常見的一種檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方法。

1 內(nèi)標(biāo)法測(cè)定甲醇中乙醇含量實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的相關(guān)準(zhǔn)備

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和試劑準(zhǔn)備

在使用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定甲醇中乙醇含量中，需要準(zhǔn)備以下材料和試劑：（1）無水乙醇。（2）山梨醇：用于色譜固定。（3）異丙醇：作為內(nèi)標(biāo)物和色譜純。（4）酸洗6201型擔(dān)體：0.18～0.25 mm。（5）甲醇：甲醇當(dāng)中含有的乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須在0.001%以下，若乙醇含量超過這一含量，則需要對(duì)本底進(jìn)行扣除。（6）氫氣：在實(shí)驗(yàn)過程中氫氣的體積分?jǐn)?shù)必須要在99%以上，并且需要使用分子篩和硅膠進(jìn)行凈化和干燥。（7）氮?dú)猓涸趯?shí)驗(yàn)過程中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)必須要在99.95%以上，并且需要使用分子篩和硅膠進(jìn)行凈化和干燥。（8）空氣：空氣在使用之前需要使用分子篩和硅膠進(jìn)行凈化和干燥。

1.2 儀器和設(shè)備

（1）GC97900②型氣相色譜儀：搭配有火焰離子化檢測(cè)器。

（2）色譜工作站：使用FL9510反控系統(tǒng)。

（3）色譜柱。

①固定相制備：取重量為30 g的山梨醇，并將其放置在容量為600 mL的燒杯當(dāng)中，在燒杯當(dāng)中添加300 mL的甲醇溶液。之后實(shí)驗(yàn)人員把燒杯使用水浴進(jìn)行加熱，待山梨醇溶解以后，添加70 g酸洗6201型擔(dān)體，適當(dāng)攪拌，待甲醇溶液完全蒸發(fā)之后，再把燒杯放置于烘箱當(dāng)中進(jìn)行干燥和篩分。②色譜柱的裝填：第一，先把色譜柱當(dāng)中的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)行祛除，可使用濃度為10%的硝酸溶液進(jìn)行洗滌，并在酸洗之后使用清水將pH值調(diào)整至中性。再使用氫氧化鈉溶液進(jìn)行洗滌，并再次使用清水將pH值調(diào)整至中性，再烘干；第二，把已經(jīng)進(jìn)行過處理的色譜柱的一端使用銅絲網(wǎng)與玻璃纖維進(jìn)行塞緊，再使用真空泵進(jìn)行抽空；第三，把另一端加入固定相當(dāng)中，并適當(dāng)進(jìn)行震蕩，讓載體可以均勻密實(shí)地進(jìn)入到色譜柱當(dāng)中。③色譜柱老化：已經(jīng)老化的色譜柱需要在氮?dú)鈿饬鳟?dāng)中緩慢地提升溫度，在溫度達(dá)到低于固定液的最大使用溫度之后，需要讓這一狀態(tài)維持240 min以上，在這一時(shí)間段當(dāng)中，溫度不能夠太高，在老化工作完成后，應(yīng)讓氮?dú)鈿饬髦鸩浇档蜏囟?。④安裝色譜柱：首先應(yīng)針對(duì)注樣器的一端進(jìn)行連接，并注入載氣（壓強(qiáng)為0.4 MPa），通過測(cè)量色譜柱出口的氣流來檢查是否滿足要求，在開口狀態(tài)下，對(duì)色譜柱吹吸30 min以上，之后在連接到檢測(cè)器的一端。

（4）微量注射器：容量為5μL。

（5）FL9510色譜工作站建立：柱溫溫度100 ℃；汽化室溫度150 ℃；氮?dú)饬髁繛?0 mL/min；氫氣流量為40 mL/min；空氣流量為500 mL/min。

2 實(shí)驗(yàn)步驟分析

2.1 異丙醇內(nèi)標(biāo)溶液的制取

取出0.5 mL的異丙醇試劑，并將其放置于100 mL規(guī)格的容量瓶當(dāng)中，再向容量瓶當(dāng)中倒入適量甲醇到容量瓶的刻度線上，將容量瓶當(dāng)中溶液進(jìn)行均勻攪拌。

2.2 校正因子的測(cè)量

取出0.5 mL的乙醇，將其放置于規(guī)格為100 mL的容量瓶當(dāng)中，被對(duì)其進(jìn)行稱重，獲得的結(jié)果記為mL，使用甲醇稀釋至刻度線上之后再進(jìn)行測(cè)重，所獲得的結(jié)果記為m2，該溶液便是乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液。取出6只容量為25 mL的容量瓶，并進(jìn)行干燥處理，并在此當(dāng)中各添加容量為20 mL的甲醇，使用微量注射器分別在6個(gè)容量瓶當(dāng)中注射入0 mL、0.05 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、1 mL的標(biāo)準(zhǔn)乙醇溶液，再使用甲醇將其稀釋到容量瓶的刻度線上，攪拌均勻，這些溶液便是用來進(jìn)行校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)溶液（在此當(dāng)中無乙醇溶液的為空白溶液），分別測(cè)量乙醇和異丙醇它們的色譜峰面積，之后減去空包的乙醇色譜峰面積，便能夠得到準(zhǔn)確的校正色譜峰面積，之后，依照以下的式子進(jìn)行校正因子的測(cè)量。

在上式當(dāng)中，m1為在乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液當(dāng)中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小，在運(yùn)算過程中，單位為g；m2為在乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液當(dāng)中，質(zhì)量的大小，在運(yùn)算過程中，單位為g；V為乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積大小，在運(yùn)算過程中，單位為mL；Ai為乙醇的校正峰面積；As為異丙醇的校正峰面積；V1為校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的體積的數(shù)據(jù)，單位為mL。

2.3 試樣的檢測(cè)

需要取出一只干燥的、容量規(guī)格為25 mL的容量瓶，使用微量注射器向其中注射入100μL的異丙醇內(nèi)標(biāo)試劑，并使用試樣將異丙醇內(nèi)標(biāo)試劑稀釋至刻度線位置，攪拌均勻。向其中注射色譜，按照工作站譜圖測(cè)試乙醇和異丙醇的校正峰面積，最后使用計(jì)算機(jī)打印出相關(guān)的數(shù)據(jù)信息報(bào)告。

3 結(jié)果分析

3.1 運(yùn)算結(jié)果表達(dá)

在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)用ω來進(jìn)行標(biāo)示，并根據(jù)公式可以得出：ω=f×Ai/As，在這一式子當(dāng)中，f為平均定量校正因子。

3.2 結(jié)論表示與精密度分析

該實(shí)驗(yàn)取2次平行測(cè)試結(jié)果的算數(shù)平均值來作為最終的數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果，如果測(cè)量所得到的數(shù)據(jù)甲醇中乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.01%以下時(shí)（包含0.01%），2次平行檢測(cè)的結(jié)果差異度在30%以內(nèi)；如果所得到的甲醇中乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.01%以上時(shí)，2次平行檢測(cè)所得到的數(shù)據(jù)差異度則會(huì)在10%以內(nèi)。

4 實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的過程中，存在一定的危險(xiǎn)性，因此，實(shí)驗(yàn)人員在操作的過程中，需要注意以下細(xì)節(jié)。

首先，為了防止氫氣聚集所導(dǎo)致的安全隱患，工作人員只能在點(diǎn)火工作之前打開氫氣氣源，在關(guān)機(jī)以后，更需要檢查氫氣氣源是否已經(jīng)關(guān)閉；其次，在點(diǎn)火過程當(dāng)中，工作人員禁止拔下收集器極向檢測(cè)器燃燒頭，向內(nèi)部進(jìn)行觀看，防止意外事故的發(fā)生；再次，在每次進(jìn)行開機(jī)之前，實(shí)驗(yàn)人員必須要針對(duì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的氣路系統(tǒng)進(jìn)行密閉性檢測(cè)，防止發(fā)生漏氣事故；最后，為了保障儀器的精密性，實(shí)驗(yàn)管理人員在長(zhǎng)期不使用儀器設(shè)備時(shí)，仍需要定期對(duì)其進(jìn)行給電。

值得注意的是，氫氣火焰離子化檢測(cè)器在使用過程中，工作溫度至少需要比柱箱高出50 ℃以上，并且工作溫度不能低于150 ℃，以此杜絕冷凝現(xiàn)象的發(fā)生。甲醇蒸汽對(duì)人體神經(jīng)還會(huì)產(chǎn)生毒害作用，一旦不慎吸入體內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致人體的失明和中毒，因此實(shí)驗(yàn)過程中必須要小心謹(jǐn)慎。

5 結(jié)語

內(nèi)標(biāo)法測(cè)定甲醇中乙醇含量是工業(yè)當(dāng)中檢測(cè)甲醇中乙醇含量的常用方法，這種方法擁有精度較高、時(shí)間短的特點(diǎn)，因此被廣泛使用，該文基于該實(shí)驗(yàn)的基本理論，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，就內(nèi)標(biāo)法的相關(guān)準(zhǔn)備工作和實(shí)驗(yàn)步驟都進(jìn)行了詳盡闡述，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)行業(yè)的技術(shù)人員帶來有價(jià)值的參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 張雅欣，張起政，王銳，等.內(nèi)標(biāo)法測(cè)定甲醇中乙醇含量的方法探討[J].中國(guó)煤炭，2014（S1）：455-458.

[2] 霍曉敏.氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測(cè)定化妝品中的甲醇和乙醇含量[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2012（8）：27-29.