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1、第35卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究简报第3期2007年3月ChineseJournalofAnalyticalChemistry416～418激光拉曼光谱内标法直接测定乙醇浓度3刘文涵杨未吴小琼林振兴(浙江工业大学化材学院,杭州310032)(宁波出入境检验检疫局,宁波315012)摘要采用激光拉曼光谱对醇类样品中的乙醇含量进行直接测定。通过不同浓度乙醇的拉曼光谱特征峰-1(CCO面内伸缩振动884cm)与本底水峰组成相对强度比,建立线性回归方程,结果表明,线性范围为4%～40%,线性相关系数为0.9975;检
2、出限为1.02%;回收率为82.0%～105.0%。对白酒、清酒、杨梅酒和医用酒精棉进行了测定,其乙醇平均浓度分别为36.1%、15.5%、23.7%和79.1%;RSD分别为0122%、1175%、2.49%和2.76%。此方法具有快速、简便、直接、绿色、对样品无损等优点,适用于白酒类、医用酒精等乙醇含量的检测。关键词激光拉曼光谱,乙醇,内标法,酒类1引言[1,2]激光拉曼光谱法作为一种新型无损检测技术,广泛应用于样品的定性、定量分析。目前,样品[3][4][5][6][7]中乙醇的定量方法有气相色谱法、高效液相色谱法、
3、分光光度法、红外光谱法和荧光法等。未见用激光拉曼光谱测定的报道。采用仪器方法建立起溶液中乙醇含量的直接准确、快速的定量测定方法,对于食品工业、化妆品、药品制造业和市场检验都具有重要意义。本实验以乙醇激光拉曼光谱中-1CCO面内伸缩振动峰为特征峰(884cm),以本底水峰为内标,通过峰高比值法测定乙醇的含量,并对乙醇中含有的微量甲醇对测定的干扰进行了研究。本法具有测定简单、绿色直接、操作方便,不损坏样品,无需添加其他化学试剂,可用于酒类、药物等样液中的乙醇含量的直接定量检测。2实验部分2.1仪器试剂LabRAMHRUV激光显
4、微共焦拉曼光谱仪(法国JOBINYVON公司)。激发光源:He2Ne632.81nm,17mW;光栅刻线数:600线/mm;共焦孔径:150μm;物镜:50倍长焦距镜头。乙醇标准溶液:分别量取5、10、20、30、40、50mL乙醇(分析纯,≥99.7%,安徽特酒总厂)定容至100mL,浓度分别为5%、10%、20%、30%、40%和50%。甲醇(色谱纯,99.8%,上海陆都化学试剂厂)。样品:清酒为菊正宗吟醸(菊正宗酒造株式会社);白酒和杨梅酒为普通市售;自配医用酒精棉球。实验所用水为自制超纯水(18.3MΩcm)。2.
5、2实验方法将不同浓度的乙醇标准溶液盛于玻璃器皿中,置于载玻片上,使其位于激光显微拉曼光谱仪载物台的物镜视野下,通过微机屏幕上的影像窗口调整焦距,激光聚焦于溶液表面。再测定不同溶液的激光拉曼光谱图,信号积分时间20s,积分2次平均。3结果与讨论3.1乙醇拉曼光谱图-1对30%乙醇标液测试得拉曼光谱图。从图1可以看到,2800～3000cm拉曼峰是由于CH2,-1CH3基团的对称、不对称伸缩振动产生的特征峰;1453cm附近的拉曼峰是由于CH3不对称变2006207219收稿;2006209208接受本文系浙江省分析测试基金(
6、No.04128)和浙江省重中之重实验室开放基金资助项目3E2mail:LiuWH@mail.hz.zj.cn第3期刘文涵等:激光拉曼光谱内标法直接测定乙醇浓度417-1形产生;而COH弯曲振动产生了1300cm附近拉曼特征-1峰;CCO面外伸缩产生了1000～1100cm附近拉曼特征-1双峰;CCO面内伸缩产生了884cm附近拉曼特征双峰。3.2内标物和定量峰的选择由于拉曼谱的强度受到仪器稳定性和样品的许多因素的影响,包括光源功率的稳定性,样品的自吸收,样品浓度引起的折射指数的变化和溶剂中的背景噪音等。因此,需加入适当的
7、内标以-1消除或抵消影响。本实验选用水在3200cm处拉曼峰为参照,图130%乙醇溶液拉曼光谱图既避免了加入离子对样品的影响,又可解决定量中存在不稳定影Fig.1Ramanspectraof30%ethanol响的问题,可广泛用于拉曼光谱定量分析。经研究选择了拉曼特-1征峰强度较强的CCO面内伸缩峰(884cm)作为乙醇浓度的测定峰;选择峰相对较强的水的拉-1曼特征峰(3200cm)作为参照峰,其相对峰高比值作为测定乙醇浓度的响应值。3.3相对峰高与浓度的关系不同浓度下的乙醇拉曼光谱特征峰及强度变化如图2。随着浓度的增加,
8、乙醇峰的强度明显增强,-1而水峰强度则有所降低。乙醇884cm峰的强度Ie与水-1的3200cm峰强度Iw的强度比(R=Ie/Iw)与乙醇浓度的关系见表1。峰强度数据由软件Labspec直接读出。可以看到,拉曼特征峰相对强度比R与乙醇浓度在4%～40%间有很好的线性关系,线性回归方程:R=0.0783C
