酒精中甲醇含量检测方法分析

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摘要：本文对各种检测酒精中甲醇含量的方法进行了具体分析，并指出了各种方法的优势和缺点，并在此基础上提出了一种新的研究方法。经过实验，样品酒精中的成分在薄层板上经过化学反应而分离，甲醇和高锰酸钾进行氧化反应之后就会生成甲醛，并改变液体的颜色，只需要用品红亚硫酸和三色硅等色敏检测元件来进行颜色检验，这样就能够确定酒精中的甲醇含量是否符合标准。

关键词：酒精 甲醇 检测方法

一、概述

酒精是酒的主要成分，也是酿酒的重要原料，尤其是近年来白酒的种类不断增加，甲醇含量的多少已经成为衡量白酒质量的一个重要标准。这是因为现在很多白酒都是直接用甲醇或者串香等材料配制而成的。国家对食用酒精中的甲醇含量有明确规定，即每100毫升中的酒精含量不能超过0.06克，否则就会危害人体健康。因为甲醇本身具有一定的毒性，长期饮用不符合标准的白酒容易使甲醇在体内积累，超过一定的程度之后就会出现积蓄性中毒现象。而且甲醇经过人体的新陈代谢会生成甲酸和甲醛。甲醛能够对视网膜中的氧化磷酸化作用进行破坏，导致失明。即便甲醛的含量很少，也能够引起人体的慢性中毒。人们虽然经常饮用白酒，但是因为甲醇的味道和酒精比较相似，只凭借口感是很难进行区分的，所以有很多不法之徒为了获取暴利，直接用工业酒精勾兑甲醇制成假酒，导致人体中毒。所以对酒精中的甲醇含量进行检测是非常有必要的。

二、酒精中甲醇含量检测的主要方法

（一）顶空法

顶空法可以分成静态法和动态法两种。使用静态法进行检测，首先需要将酒精样品放入密封的容器，然后进行加热，直到样品和上方的蒸汽实现平衡为止，最后选择合适的方法提取蒸汽，用来进行气相色谱分析。这种方法在食品饮料、香精、高聚物、医药管理、农药检测和环保等相关的领域内都得到广泛的应用，是气相色谱分析的一个重要分支，也是进行微量分析的一种重要方法。

（二）激光拉曼光谱法

激光拉曼光谱分析的主要对象是乙醇和甲醇的混合体，在混合液体逐步增加甲醇的含量，对拉曼光谱的变化经行观察，并分析其中的规律。要想利用这种方法来检测酒精中的甲醇含量，首先就要对乙醇的光谱特点进行分析。目前已经有很多文献资料对醇类红外和拉曼光谱的特点进行了研究，并对甲醇拉曼光谱有比较细致的研究。当乙醇和甲醇两种光谱叠加在一起的时候，就需要找到能表明甲醇的光谱特点。使用这种方法对有机物进行光谱鉴定时，都会对全部的简正频率进行分析研究，并以一定的基团作为主要的参考依据。就乙醇而言，880cm-1，1078cm-1和1254cm-1三个值的拉曼特征最为显著。对甲醇含量进行检测时，可以将2823cm-1的强度作为评判的标准。

（三）折射法

这种方法的理论依据就是，每一种单纯的液体在特定的温度之下都会产生固定的折射率，这是液体的一种基本特征。例如，在20度的温度之下，水的折射率1.3330。如果在酒精中加入甲醇，那么折射率就会有所下降，而且下降的越多，就表明加入的甲醇量越多。这样通过检测样品的折射率就能对酒精的甲醇含量进行定量分析。

（四）气相色谱法

这种方法主要是利用气体的流动相来进行分析的。因为气体是流动的，物质在其中能进行快速的传播，通过对气体样品中的各组分和色谱柱的固定相进行相互作用，产生的混合物通过气相色谱柱得到分离，然后对分离物进行鉴定，这样就能实现定性和定量的准确组分。在国家出台的相关规定中，这种方法是检测甲醇含量的首选方法。因为毛细管柱的质量会对检测的准确度产生影响，所以通常选择那些能耐受高温、柱效高和化学性质稳定的毛细管柱。

（五）比色法

比色法可以共分成两种，一种是铬变酸比色法，一种是品红比色法。前者的工作原理为，甲醇在弱酸性环境会氧化生成甲醛，在浓度为5-6%的乙醇液中加入硫酸铬变酸，加热之后会变成紫红色，颜色越深，则表明甲醛的浓度越高，甲醇的含量也就越高。后者的检验原理为，甲醇在磷酸的酸性条件下会被高锰酸钾氧化成甲醛，通过添加无色的品红亚硫酸试剂，然后根据颜色的深浅来判断甲醇的含量。

三、各种检测方法的特点

（一）顶空法的特点分析

用顶空法来检测酒精中甲醇含量的最大优势就是它能对容易分解，无法直接进行取样的液体和固体样品进行分析。这种方法需要的样品非常简单，具有可分析性强、操作简单、便捷、不会受到人为因素的干扰、能避免非挥发性组分的影响等优点。但是白酒中的主要香味成分含量在0.0001-0.02之间，甲醇的含量就更少了，而且属于极性物质，要想分离这些微量元素，一般性用于化工分析的聚苯乙烯树脂肯定不能满足分离的要求，这就对色谱柱的聚苯乙烯树脂提出了很高的要求。因此，顶空法对色谱柱的性能和规格有一定的要求，也是这种方法的一大特点。通常情况下，使用顶空法来检测甲醇含量都会选择Chromosorb101及GDX-401、PEG-20M等不同色谱柱。

（二）激光拉曼光谱法的特点

这种方法具有分析速度快，样品使用量少的优点，但是因为在检测过程中产生的曲线凭借肉眼很难以进行辨认，所以需要专门的拉曼光谱仪器来进行分析。

（三）折射法的特点

这种方法的最大特点就是简单、可操作性强，但是最大的缺点就是容易受到各种外来因素的影响，而且很难进行精确的定量计算。

（四）气相谱法的特点

这种检测方法最大的优势就是检测的准确性度高，所以受到广泛欢迎，但是由于这种方法需要贵重的设备仪器，而且不方便携带，也会给检测带来不便。

（五）比色法

这种方法的优势就是成本较低，而且操作简单，但是这种方法需要的时间的较长，而且操作比较繁琐，测量的精确度也不高。

四、检测甲醇含量的新方法

上面五种检验甲醇含量的方法都有一些不足之处，有的甚至需要特别昂贵的设备和仪器，还有的检测方法精确度不高，还有的检测方法比较繁琐，而且目前市场上的色谱仪价格较高，一般的企业都没有相应的设备，所以对酒精中甲醇含量的检测非常不方便，所以迫切需要一种价格低廉、携带方便、使用便捷、精确度高的检测仪器，尽量减少甲醇中毒事件的发生。新的检测方法的流程如图所示。

经过化学反应，酒精样品的组分会在薄层板上进行分离，其中的甲醇会在高锰酸钾的氧化还原作用下生成甲醛，利用品红亚硫酸等显色剂来进行显色，在利用三色硅等色敏器件来检测甲醇的含量是否符合国家标准。在之前的比色法分析中，我们得知，甲醇的含量多少能够导致薄层板颜色深浅的变化。对于超薄型的吸收层辐射能而言，辐射能的减少可以根据比尔定律得出：

公式中的k是比例常数，b为整个的吸收长度，它的积分为：

经过计算，结果为

这样，通过薄层板辐射能的变化就能够准确检测酒精中甲醇的含量。

这种方法的检测原理是建立在品红比色法基础之上的，在高锰酸钾的作用下，甲醇被氧化成甲醛，而且甲醛会在品红亚硫酸试剂的作用下变成蓝紫色，并且会在薄层板上显示出来。再加上薄层板的透光性非常好，所以能够利用三色硅来进行检验。这种新的检验方法对于检验的温度和时间都有一定的要求，经过反复的实验论证，可以得出，这种方法的检测温度最好控制在35度左右，检测时间控制在30-40分钟为宜，并选择500nm的光波长，这样检测出结果最为精确。

结束语

综上所述，对酒精中的甲醇含量进行检测具有重要的意义，而且检测的方法也很多，使用者可以根据自己的实际需求来选择合适的方法。

参考文献：

[1]时应理，乔瑞.白酒中甲醇含量的检测进展[J].科技致富向导，2012，11：30-31.

[2]岳莉.对白酒中甲醇含量化验检测若干问题的研究[J].技术与市场，2009，09：18.