應(yīng)用二硝基苯肼法測(cè)定白酒中總?cè)┖康膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)證

林榮鏡 泉州市計(jì)量所，泉州 362000

一、引言

白酒除了含有乙醇（CH3CH2OH）和水之外，還含有其他醇、酸、酯、醛類等多種成分。醛類主要包含甲醛、乙醛、丁醛、戊醛、糠醛等，醛類毒性較大，且具有辛辣味，易引起頭暈頭痛等癥狀并傷害身體，因此有測(cè)定含量的必要性。目前的常見檢測(cè)方法多數(shù)設(shè)備昂貴，方法相對(duì)比較繁雜，有的方法臨時(shí)還需要乙醇制備無(wú)醛乙醇，條件要求嚴(yán)格，影響測(cè)量結(jié)果因素多，其他書籍上有介紹，這里不再重復(fù)。本文介紹的應(yīng)用二硝基苯肼法測(cè)定白酒中乙醛含量的方法，主要影響量相互抵消，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響小，具有分析成本低、靈敏快速、定量方便、準(zhǔn)確簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在基層普通實(shí)驗(yàn)室有較高的應(yīng)用價(jià)值。

根據(jù)朗伯-比爾定律:若測(cè)量用單色光通過(guò)檢測(cè)液層的厚度一定，則溶液的光密度只與被測(cè)溶液的濃度有關(guān)，被測(cè)物質(zhì)含量的多少與溶液的測(cè)量吸光度成正比。在定量分析時(shí)，以已知濃度C的被測(cè)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液的吸光度A為縱坐標(biāo)，以不同已知標(biāo)物含量為橫坐標(biāo)做出被測(cè)物質(zhì)吸光度-含量A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線。以相同方法測(cè)定樣品的吸光度A，根據(jù)吸光度-含量A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線(或通過(guò)計(jì)算)即可得出樣品的濃度質(zhì)量。

二、實(shí)驗(yàn)原理

白酒的樣品溶液先在一定的酸性條件下，溶液中的乙醛等與顯色劑2，4二硝基苯肼發(fā)生反應(yīng)合成為2，4二硝基苯腙橙紅色化合物，后在一定的堿性條件下形成穩(wěn)定的物質(zhì)。使用可見分光光度計(jì)在特定的波長(zhǎng)處進(jìn)行吸光度A測(cè)定，再根據(jù)外校不同濃度的乙醛標(biāo)準(zhǔn)溶液法測(cè)量白酒總?cè)?以乙醛計(jì))的含量。

三、儀器與試劑

可見分光光度計(jì)、具有恒溫功能的水溫箱。

（1）.乙醛標(biāo)準(zhǔn)溶液（10mg/mL）: 根據(jù)需要溶液可先配成濃度為1mg/1mL的乙醛標(biāo)準(zhǔn)溶液。再配成濃度為0.1mg/mL的乙醛標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液使用；

（2）.KOH-乙醇溶液( 100mg/mL)：稱取5.0g的氫氧化鉀，用10mL的蒸餾水溶解，倒入50mL的容量瓶中，用無(wú)水乙醇稀釋至刻度處并混合均勻。如果變色需要重新配制。

（3）.顯色試劑：2，4二硝基苯肼溶液（C6H6N4O4：10mmol/L）:(2mg/mL)冷藏備用；

（4）.分析純的無(wú)水乙醇；

（5）.濃鹽酸 : 12mol/L(38%)；

試劑盡量選擇分析純的, 水使用新近的合格蒸餾水。

四、實(shí)驗(yàn)步驟:

目前，市場(chǎng)上的主流白酒，根據(jù)有關(guān)資料可以了解，白酒中的總?cè)ㄒ砸胰┯?jì)）低的含量在(100～200)mg/L左右，高的可能在（500～600）mg/L左右，有的甚至更高，總?cè)┖吭礁邔?duì)人體的傷害越大。一般正常的情況下，由于1 mL白酒中的總?cè)┖考s為（0.1～0.6）mg左右，依據(jù)這一信息條件，可以設(shè)定如下具體步驟：

分別準(zhǔn)確取用乙醛(0.1mg/mL)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液0.0mL；0.1mL；0.2mL；0.3mL；0.4mL；0.5mL；0.6mL；0.7mL(即乙醛質(zhì)量0.00mg；0.01mg；0.02mg；0.03mg；0.04mg；0.05mg；0.06mg；0.0 7mg)（分別加水 4.0mL；3.9mL；3.8mL；3.7mL；3.6mL；3.5mL；3.4mL；3.3mL） 于 10mL比色管中，再分別加入顯色劑（2,4二硝基苯肼溶液）0.5mL和鹽酸50μL。在50℃左右的恒溫水浴器中加熱30min左右后取出，冰水(或自來(lái)水)冷卻至常溫，分別加入氫氧化鉀-乙醇溶液(100mg/mL)2.5mL，混勻放置5min，再加水至刻度混勻。然后用1cm比色皿在可見分光度計(jì)445nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以蒸餾水為空白參比，以已知濃度C的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液的吸光度A為縱坐標(biāo)，以不同標(biāo)物含量質(zhì)量為橫坐標(biāo)做出吸光度-含量A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線。如圖所示：

同時(shí)選取被測(cè)白酒樣品1.0mL，先用水稀釋10倍，再取稀釋樣品1.0mL，按上述同樣方法測(cè)定酒樣的吸光度A，從吸光度-濃度標(biāo)準(zhǔn)工作曲線查出酒樣的乙醛含量（或通過(guò)計(jì)算C0/A0×AX得出），乘以稀釋倍數(shù)。

五、數(shù)據(jù)分析

根據(jù)乙醛的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液的濃度含量x（c）分別 為：0.00；0.01；0.02；0.03；0.04；0.05；0.06；0.07(mg/10mL)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得到對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液的吸光度y(A)測(cè)量列為0.077；0.122；0.167；0.209；0.248；0.283；0.312；0.335。盡管乙醛溶液的含量c與測(cè)量吸光度A之間不是函數(shù)關(guān)系，但在一定含量范圍內(nèi)可以借助相應(yīng)的函數(shù)表達(dá)它們的規(guī)律性，這個(gè)函數(shù)可稱為回歸函數(shù)，回歸函數(shù)如果是一個(gè)線性函數(shù)，則其變量間是線性相關(guān)的。由于測(cè)量吸光度A與乙醛溶液的含量c之間是隨機(jī)變量y與普通變量x的關(guān)系，因此可以通過(guò)一元線性回歸方程來(lái)分析。通過(guò)計(jì)算可以得到如下結(jié)果：

一元線性回歸方程y=b0+b1x的斜率b0和截距b1，分別為:

得到測(cè)量吸光度A和乙醛含量c的一元線性回歸方程：

為了檢驗(yàn)上述通過(guò)計(jì)算得到的一元線性回歸方程，以及通過(guò)線性回歸方程畫出的直線是否有實(shí)際意義，選擇相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)法檢驗(yàn)。相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)法具體步驟如下：

（1）由上述測(cè)量列樣本值計(jì)算出相關(guān)系數(shù)γ：

（2）給定出顯著性水平α為0.95，則按照樣本容量n=8，算出置信水平為1-α=0.05，查相關(guān)系數(shù)臨界值表，得到相關(guān)系數(shù)臨界值γ0.05，8=0.707；

（3）比較|γ|與γα，n的絕對(duì)值大小，若|γ|≥γα，n，確定認(rèn)為x與y之間存在線性相關(guān)關(guān)系；若|γ|＜γα，n，則認(rèn)為普通變量x與隨機(jī)變量y之間不存在線性相關(guān)關(guān)系。由于0.994≥0.707，即相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值|γ|>γ0.05，8臨界值 ，確定吸光度隨機(jī)變量A與普通變量含量c存在線性相關(guān)性，說(shuō)明確立的一元線性回歸方程在一定的使用范圍內(nèi)是有實(shí)際意義的。

六、樣品測(cè)定

選擇不同的白酒樣品，各自分別編號(hào)為1、2、3號(hào)，各取1.0mL，先稀釋10倍，再取稀釋樣品1.0mL于10mL比色管中，按上述同樣方法分別先后加入顯色劑、鹽酸及氫氧化鉀-乙醇等溶液后測(cè)定吸光度A，從吸光度A與含量c標(biāo)準(zhǔn)工作曲線查（或計(jì)算）出醛的含量，乘以稀釋倍數(shù)后為酒的總?cè)┖浚ㄒ砸胰┯?jì)），結(jié)果見表一。測(cè)定完乙醛含量后再做回收試驗(yàn)，即分別再取樣三種編號(hào)的酒樣稀釋樣品1.0mL于10mL比色管中，1號(hào)管和2號(hào)管分別加入標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液0.1mL（0.01mg），3號(hào)管加入標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用溶液0.2mL（0.02mg），之后同上再分別先后加入顯色劑、鹽酸及氫氧化鉀-乙醇等溶液后測(cè)定吸光度A，從吸光度A與含量c標(biāo)準(zhǔn)工作曲線查（或計(jì)算）出醛的含量，乘以稀釋倍數(shù)后為酒的總?cè)┖浚ㄒ砸胰┯?jì)），測(cè)得值和回收率結(jié)果見表一。

白酒中總?cè)┖繙y(cè)定回收率表一

七、試驗(yàn)總結(jié)

由上述測(cè)定試驗(yàn)結(jié)果分析可知，以2，4二硝基苯肼作為顯色劑，以鹽酸和氫氧化鉀等試劑溶液作輔助，在測(cè)量白酒總?cè)┖繛椋?.00～0.07）mg（不大于70mg/100mL,否則稀釋20倍）范圍內(nèi)，吸光度A與含量c相關(guān)線性較好，回收率數(shù)據(jù)在98.3%～100.6%左右，操作方法簡(jiǎn)便，靈敏度高、定量準(zhǔn)確，而且不用制備無(wú)醛乙醇，在基層普通實(shí)驗(yàn)室有較高的應(yīng)用價(jià)值。