随着生活水平的不断提升,香水的消费越来越个性化、高端化,生产香水所用原材料的品质也在发生变化。乙醇在香水中作为主要溶剂溶解香料,并使香味持久散发出来。但乙醇浓度不可过高,否则会刺激皮肤,并吸收表皮大量水分,且香水易燃,若乙醇含量过高会有一定的危险性。因此建立香水中乙醇含量的测定方法具有一定的意义。目前乙醇含量的测定方法主要有光度法、气相色谱法、红外光谱法、酶法、血糖仪测定法、高效液相色谱法、酒精计法等。气相色谱法测定中
乙醇含量虽有报道,但因乙醇的易挥发性采用直接进样存在一定的弊端,且香水中乙醇含量因品牌不同而差别较大,直接用外标法定量来测定乙醇含量结果偏差较大。笔者采用顶空装置进样,内标法定量,选用强极性的DB–624毛细管色谱柱分离样品,通过优化升温程序,应用FID检测器进行检测,建立了一种快速测定香水中乙醇含量的方法。该方法简单、快速,结果准确、可靠。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
气相色谱仪:7890[**]型,配有G1888顶空装置及FID检测器,美国安捷伦科技有限公司;
电子天平:[**]L204-IC型,感量为0.1mg,梅特勒–托利多仪器(上海)有限公司;
乙醇:色谱纯,含量大于99.8%,广州西陇科学股份有限公司;
N,N-二甲基甲酰胺、异丙醇:色谱纯,含量均大于99.9%,霍尼韦尔(中国)有限公司;
甲醇:色谱纯,含量大于99.8%,霍尼韦尔(中国)有限公司;
香水样品:市售。
1.2标准溶液的配制
乙醇标准溶液:20g/L,称取0.50g(精确至0.0001g)乙醇于25mL容量瓶中,用N,N-二甲基甲酰胺定容至标线,摇匀。
异丙醇内标溶液:20g/L,称取0.05g(精确至0.0001g)异丙醇于25mL容量瓶中,用N,N-二甲基甲酰胺定容至标线,摇匀。
系列标准工作溶液:分别称取1.00,1.25,1.50,1.75,2.00g(精确至0.0001g)乙醇置于5个25mL容量瓶中,用N,N-二甲基甲酰胺定容至标线,摇匀,配制成质量浓度分别为40,50,60,70,80g/L的系列标准工作溶液。将标准工作溶液移入顶空瓶时加入2mL内标溶液。
1.3仪器工作条件
1.3.1色谱仪
色谱柱:DB–624毛细管柱(30m×0.25mm,1.4μm,美国安捷伦科技有限公司);进样口温度:200℃;载气流量:1.5mL/min;进样方式:分流进样,分流比99∶1;检测器:FID;检测器温度:240℃;升温程序:初始温度30℃,保持1min,以10℃/min升至190℃。
1.3.2顶空进样器
平衡温度:100℃;定量管温度:110℃;传输线温度:120℃;平衡时间:30min。
1.4样品制备
称取0.2g(精确至0.0001g)香水样品于50mL容量瓶中,用N,N-二甲基甲酰胺定容至标线,摇匀。移取2mL样品溶液于20mL顶空瓶中,加入2mL内标溶液,摇匀,在100℃下平衡30min,气液平衡后的上层气体在1.3仪器工作条件下进样测定。
2结果与讨论
2.1顶空溶剂的选择
分别选择水、正己烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺作为顶空提取溶剂进行试验,考察样品在4种溶剂中的分离情况。结果表明,香水不能在水中完全溶解;正己烷和乙酸乙酯的沸点与被测组分相近,其峰分离度较低,不能很好分离;N,N-二甲基甲酰胺具有良好的溶解性且与乙醇有良好的分离其效果,故选择N,N-二甲基甲酰胺为顶空溶剂。
2.2内标物质的选择
内标物应和待测组分有基本相同或尽可能一致的物理和化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征,最好是待测物的同系物。分别选用甲醇和异丙醇作为内标物质,对同一批次香水分别平行测定6次,测定结果见表2。由表2可知,异丙醇作为内标物时的测定结果稳定性较好。此外,一些劣质乙醇中会带有极微量甲醇,影响测定结果。因此选择异丙醇作为内标物质。
2.3色谱柱的选择
试验对比了DB–1(非极性柱)、DB–5(中等极性柱)、DB–624(极性柱)3种柱子对乙醇、内标物及顶空溶剂的分离效果。结果表明,DB–1柱对3种物质无响应;DB–5柱能较好地将几种物质分离;DB–624柱在优化的色谱条件下,可以实现目标物与干扰物质的有效分离,故选择DB–624毛细管柱(30m×0.25mm,1.4μm)。
2.4检测器的选择和色谱条件优化
分别使用FID(火焰离子化检测器)和ECD(电子俘获检测器)对乙醇进行分析检测,结果显示
FID检测器对乙醇的响应信号强于ECD,分离度较大,能有效地进行分离,故选择FID检测器。
各组分的色谱峰面积受进样口温度、分流方式、分流比、载气流量等因素的影响,在其它条件不变,仅改变一种因素的条件下,分别考察色谱峰面积的变化,计算被测组分和内标物的总峰面积,以总峰面积最大作为最佳条件的判断依据,最终确定最佳色谱条件见1.3.1。
2.5系统适应性试验
系统适应性通常用分离度、理论塔板数、重复性等参数来确定。理论塔板数主要应用于考虑柱效;分离度是判断两物质的分离程度,两物质色谱峰之间的分离度至少大于1,则认为该两物质在此色谱条件下能有效分离,在1.3仪器工作条件下,样品溶液的色谱图如图1所示。由图1可已看出,乙醇、异丙醇与DMF得到很好地分离,分离度均大于5。
按1.3仪器工作条件,对质量浓度为20g/L的乙醇标准溶液连续进样6次,用内标法计算乙醇含量,计算结果分别为19.6,19.1,20.1,20.2,19.5,19.7g/L,测定结果的相对标准偏差为2.1%(n=6)。满足实验要求。
2.6线性方程及定量限
按1.3仪器工作条件分别对1.2配制的系列标准工作溶液进行测定,以乙醇的质量浓度(x)为横坐标,以其对应的色谱峰面积与内标物色谱峰面积之比(y)为纵坐标,绘制标准工作曲线,计算得线性方程为y=2.298031x+0.1787294,线性相关系数为0.9996,线性范围为40~80g/L。以10倍信噪比(S/N=3)所对应的乙醇浓度作为方法定量限,计算得乙醇的定量限为0.01g/L。
2.7精密度试验
取同一份样品平行称取6份,按1.4方法制备待测样品,移入顶空瓶时加入2mL内标溶液,在1.3仪器工作条件下分别进样测定,测定结果见表4。由表4可知,测定结果的相对标准偏差为3.1%(n=6),表明该法具有良好的精密度。
2.8加标回收试验
取已知浓度的香水平行称取18份,分别加入5,10,20g/L的乙醇标准溶液,按1.4方法制备待测样品,移入顶空瓶时加入2mL内标溶液,在1.3仪器工作条件下分别进样测定,测定结果见表5。
由表5可知,样品加标回收率为99.4%~101.1%,满足检测要求。
2.9样品检测
采购10个不同生产厂家的不同批次香水共计57批次,用所建方法对香水中的乙醇含量进行测定,测定结果见表6。
3结语
采用DB–624毛细管色谱柱,优化了分离条件,建立了顶空气相色谱内标法测定香水中的乙醇含量。该方法能有效分离香水中的乙醇、顶空溶剂和内标物异丙醇,具有简单、快速,结果准确、稳定等优点。
联系我们
业务咨询:4001-700-789 售后电话:010-51288686 邮箱:info@bzwz-china.com 北京市房山区长阳万兴路86号-A3841 |