品红-亚硫酸法测白酒中甲醇条件优化

王 丽，杨永红

（新疆轻工职业技术学院， 新疆 乌鲁木齐 830021）

分析测试

品红-亚硫酸法测白酒中甲醇条件优化

王 丽，杨永红

（新疆轻工职业技术学院， 新疆 乌鲁木齐 830021）

甲醇含量是白酒检测中一个重要的指标，通常采用品红-亚硫酸分光光度法测其含量，该方法易受反应温度、反应时间等因素影响，对测量条件进行了优化，即氧化时间15 min、还原剂用量1.0 mL、显色时间40 min、测量波长590 nm，在该条件下获得的标准曲线的线性较好，测定的精密度和回收率均符合要求。

品红-亚硫酸法；甲醇； 条件优化

我国白酒的生产饮用历史悠久，生产和消费量是目前世界上最大的，因而白酒的质量非常重要。制酒原料或辅料中果胶质内甲基酯分解可产生甲醇，勾兑的假酒中含有甲醇，甲醇是剧毒物质，摄入5 g以上就会使人严重中毒或者死亡，甲醇含量是衡量白酒质量的重要指标。国家标准规定，以谷类为原料的白酒中甲醇含量不得超过0.4 g/L，以薯干及代用品为原料的白酒中甲醇含量不得超过 1.2 g/L。目前，白酒中甲醇含量的检测方法主要有分光光度法和气相色谱法。气相色谱法快速准确，但适合批量样品的测定，而分光光度法设备简单，一般的基层实验室都能进行，通常白酒中甲醇检测还是用分光光度法。此法的缺点适合受温度、时间、样品成分影响，导致吸光度不稳定，偏差大，重现性差。为此，本文对品红-亚硫酸法测甲醇的条件进行了研究，以提高测定结果的灵敏度和准确度。

1 方法原理

白酒中的甲醇被氧化成甲醛，氧化剂是高锰酸钾，氧化介质是磷酸。

5CH3OH + 2KMnO4+ 4H3PO4—→5HCHO + 2MnHPO4+ 2KH2PO4+ 8H2O

剩余的高锰酸钾用草酸还原成无色的Mn2+：

5H2C2O4+ 2 KMnO4+ 3H2SO4—→2 MnSO4+ K2SO4+ 10CO2+ 8H2O

生成的甲醛显色后用分光光度法来测定，显色剂采用品红-亚硫酸（注：碱性品红与亚硫酸生成的非醌型无色化合物），甲醛与显色剂生成紫红色醌型结构，颜色的深度由甲醇的量决定，用分光光度计测出吸光度，采用标准曲线法定量。由以上方法原理可以看出，凡是影响甲醇的氧化、高锰酸钾的还原、甲醛的显色等的因素都会都会对测定结果带来误差。

2 试剂仪器［1］

高锰酸钾-磷酸溶液：取70 mL水，加入15 mL磷酸（85%），混合均匀，加入称好的3 g高锰酸钾，使充分溶解，加蒸馏水至100 mL标线，将溶液摇匀。配制好的溶液贮存于棕色瓶内，为防止氧化能力下降，保存时间不宜过长；

草酸-硫酸溶液：若是无水草酸（H2C2O4），则称取5 g；若是二水合草酸（H2C2O4·2H2O），则称取7 g含。将称好的草酸溶于（1+1）硫酸中，并用该硫酸稀释至100 mL标线处；

品红-亚硫酸溶液：准确称取0.1 g碱性品红，将称取物充分研细，加入 80 ℃的水，边加水边研磨促进溶解，加水总量为60 mL，将上层溶液用滴管吸取置于100 mL容量瓶中，待溶液冷却后，加入100 g/L亚硫酸钠溶液10 mL、浓盐酸1 mL，再加水至容量瓶标线，充分混匀，放置过夜，如果溶液有颜色，可加少许活性炭搅拌后过滤，贮于棕色瓶中，置暗处保存，溶液呈红色时应弃去重新配制；

动态性的实现利用可视化动画来实现的。Java程序中需要连续设定出一系列的帧来实现动画的应用，这就是实现动画的原理。其中，有两种实现的方式，一是创建一系列的图像和图形，在固定的时间间隔顺序地显示帧数，二是创建一系列的图像和图形，以固定的时间间隔在不同的位置显示帧数。第一种方式由于需要显示整个区域，会产生一定的闪烁效果。由于插补的算法、插补的方向和位置已知，因此，采用第二种方式比较合理，能够使得动画稳定和连续。

无甲醇的乙醇溶液：取100 mL容量瓶，加入60 mL不含甲醇的分析纯无水乙醇，加水至标线，充分摇匀，此溶液的体积分数为60%；

甲醇标准溶液：取100 mL容量瓶，向其中加入准确称好的1.000 g甲醇，再加水稀释至标线，置低温保存。此溶液浓度为10.0 mg/L;

甲醇标准使用液：取100 mL容量瓶，准确加入10.0 mL甲醇标准溶液，用水稀释至标线，摇匀。再取50 mL容量瓶，准确加入25.0 mL稀释液，加水至标线，摇匀。此溶液浓度为0.50 mg/L;

722N型可见分光光度计。

3 条件优化

3.1 测量条件［2］

标准中指出最大吸收波长是590 nm，但其他文献中最大吸收波长有545 nm的，也有570 nm的，众说不一，笔者认为有必要测一下最大吸收波长。具体步骤如下：取25 mL具塞比色管，向其中依次加入甲醇标准使用液1 mL、 60%的无甲醇乙醇溶液0.5 mL、水3.5 mL，氧化剂高锰酸钾-磷酸溶液2 mL，将溶液混匀，放置10 min后，加入还原剂草酸-硫酸溶液2 mL，将溶液混匀，待剩余的高锰酸钾溶液褪色后，加入显色剂品红-亚硫酸溶液5 mL，将溶液混匀，于25 ℃恒温条件下静置30 min，选择2 cm比色皿，以不添加甲醇的试管调零，在500～630 nm范围内测吸光度，根据数据确定最大吸收波长作为测量波长。测量结果见图1，由图1可知，590 nm为最大吸收波长，以此波长作为测量波长，灵敏度高。

3.2 氧化条件［3］

图1 吸收光谱曲线Fig.1 Absorption spectrum curve

图2 氧化时间对吸光度的影响Fig.2 Effect of oxidation time on absorbance

3.3 还原条件［4］

加入草酸-硫酸溶液，目的是用草酸将剩余的高锰酸钾还原为Mn2+，草酸的用量很重要。如果用量不足，则剩余的高锰酸钾就无法被完全还原，高锰酸钾自身的紫红色会影响吸光度的测定；如果用量过多，会使部分甲醛被还原成甲醇而无法显色。草酸的合适用量通过实验来确定。取6只25 mL具塞比色管，依次各加入甲醇标准使用液1 mL、60%的无甲醇乙醇溶液0.5 mL、水3.5 mL、高锰酸钾-磷酸溶液2 mL，混匀，放置15 min，草酸-硫酸溶液的加入量分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL，将溶液混匀，待剩余的高锰酸钾溶液的颜色褪去后，各加入5 mL品红-亚硫酸溶液，将溶液混匀，在25 ℃温度下放置30 min显色，用2 cm比色皿，以不添加甲醇的试管调零，在590 nm波长下测吸光度。测量结果见图3，由图3可知，草酸的合适用量为1.0 mL。当草酸用量为0.5 mL时，吸光度非常大，说明此时，高锰酸钾没有还原完全，使得吸光度偏大。

图3 草酸-硫酸用量对吸光度的影响Fig.3 Effect of oxalic acid sulfuric acid dosage on absorbance

3.4 显色条件

当甲醇被氧化成甲醛的同时，乙醇也被氧化成乙醛干扰甲醛的测定，适量的酸可以抑制品红的电离作用，从分子态形式醌型结构变成苯型结构，在这种情况下，甲醛与品红的生成物不褪色，而乙醛及其他醛类与品红的生成物会褪色，从而消除干扰。在显色这一步，显色时间是主要的影响因素，如果显色时间不足，其他醛类还没有完全褪色，就会使得测定结果偏高。合适的显色时间通过实验来确定。取25 mL具塞比色管，依次加入甲醇标准使用液于1.0 mL、60%的无甲醇乙醇溶液0.5 mL、水3.5 mL、氧化剂高锰酸钾-磷酸溶液2 mL，将溶液混匀，静置 15 min，使甲醇充分氧化成甲醛，再加入草酸-硫酸溶液1.0 mL，将溶液混匀，使剩余的高锰酸钾溶液还原褪色，再加入显色剂品红-亚硫酸溶液 5 mL，将溶液混匀，于25 ℃，显色时间分别控制为20、30、40、50、60、80、100 min，测量波长590 nm，分别测量吸光度。测量结果如图4所示。从图中可以看出，显色时间40 min以后吸光度趋于稳定，因此确定显色时间为40 min。

3.5 标准曲线

在优化后的条件下，绘制标准曲线。取7只25 mL具塞比色管，分别加入甲醇标准使用液0.0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL，再分别加入60%的无甲醇乙醇溶液0.5 mL，均用蒸馏水补至体积为5 mL，再分别加入氧化剂高锰酸钾-磷酸溶液2 mL，将溶液混匀，静置15 min后分别加入还原剂草酸-硫酸溶液1.0 mL，将溶液混匀，使剩余的高锰酸钾溶液褪色，再分别加入显色剂品红-亚硫酸溶液 5 mL，将溶液混匀，在25 ℃条件下放置40 min，用2 cm比色皿，以不添加甲醇的试管调零，于590 nm波长处，绘制校准曲线（图5）。由图可知，在优化后的条件下绘制的标准曲线线性关系良好。

图4 显色时间对吸光度的影响Fig.4 Impact of coloration time on absorbance

图5 甲醇标准曲线Fig.5 Methanol standard curve

3.6 精密度

分别测量本地两种白酒的甲醇含量，取样 0.5 mL（注：样品乙醇浓度60%）,加水至5 mL，按照优化后的条件，重复测量4次,数据如表1。RSD分别为3.47%和4.24%，均小于5%，表明精密度较好。

表1 精密度实验结果Table 1 results of precision

3.7 回收率［5］

在优化后的条件下，对酒样1、2做加标回收实验，测量结果见表2。回收率在90.0%～92.5%之间，符合测量要求。

表2 回收率实验结果Table 2 Results of recovery test

4 结束语

品红-亚硫酸分光光度法测甲醇含量时，温度、时间、试剂用量等均会对测量结果产生影响。本文对氧化时间、还原剂用量、显色时间分别进行了单因素分析，在优化后的条件下，标准曲线的线性较好，测定的精密度和回收率均符合要求。

［1］GB5009.48-2003蒸馏酒及配制酒卫生标准的分析方法[S].

［2］杨辉.海红果酒中甲醇比色测定条件优化[J].陕西科技大学学报，2013，31（6）：114-117.

［3］李中原.分光光度法检测白酒中甲醇的准确度探讨[J].光谱实验室，2004，21（5）：989-991.

［4］路纯明.对白酒中甲醇含量国标测定方法的改进[J].化学研究，2004，15（2）：39-41.

［5］牛桂芬.几种白酒中甲醇含量的测定[J].中国酿造，2011，223（8）：167-168.

Optimization of Conditions for Measuring Methanol in Liquor by Fuchsin Sulfurous Acid Method

WANG Li，YANG Yong-hong
（Xinjiang Institute of Light Industry Technology, Xinjiang Urumqi 830021，China）

The methanol content is an important index in liquor detection, the fuchsin-sulfurous acid spectrophotometry is usually used to determine methanol content in liquor, and the method is easily affected by the reaction temperature, reaction time and other factors. In this paper, the measurement conditions were optimized, and the best conditions were obtained as follows: the oxidation time 15 min, dosage of reductant 1.0 mL, coloration time 40 min, measuring wavelength 590 nm. The standard curve obtained under above conditions has well linear, the precision and recovery rate are in line with the requirements.

Fuchsin sulfurous acid method; Methanol; Optimization of conditions

O 657

A

1671-0460（2015）08-1987-03

2015-02-01

王丽（1973-），女，新疆乌鲁木齐人，高级讲师，1996年毕业于新疆大学化学专业，研究方向：工业分析与检验。