白酒气相色谱分析方法及误差分析

摘要：白酒气相色谱分析法主要有外标法、归一化法和内标法3种，数据处理主要使用色谱数据处理机或色谱工作站自动计算。

白 酒气相色谱分析法主要酯类物质的测定宜用外标法；醇、醛、酯的测定宜用内标法；微量成分的定量分析宜用双内标法；单体香精香料的分析宜用归一化法。降低消 除气相色谱误差的方法有：过滤净化载气、定期更换硅橡胶垫、调整氢气流速、准确进样、控制点火条件、准确校正因子、进样速度适宜、合理调节输出信号的衰 减、定期老化色谱柱、定期清理色谱柱头、正确配制和使用标样及内标物。

在白酒生产过程中，为了更好地评价白酒的质量除了感官品评之外，分析其微量成分也是一个重要方面。要确定白酒中微量成分的含量，最适宜及最简便的方式是采用气相色谱分析。

1、色谱柱的选用

白 酒色谱分析使用的仪器为气相色谱仪，其核心是色谱柱，色谱柱主要分为填充柱和空心毛细管柱两类。在选用色谱柱时，应保证所测主要组分完全分离。在白酒行 业，填充柱应用较为普遍，填充柱根据固定液的不同分为DNO（邻苯二甲酸二壬酯）柱和PEG（聚乙二醇）柱两种。

1.1PEG填充柱

分析白酒中主要微量成分时，由于己酸乙酯先于乳酸乙酯通过填充柱，特别是做快速分析时，己酸乙酯容易成为乙醇拖尾上的峰，造成较大的分析误差。在使用DNP填充柱时，己酸乙酯最后通过填充柱，克服了以上弊端，所以在分析浓香型白酒时，宜选用DNP填充柱。

1.2毛细管柱

一般为交联键合聚乙二醇柱，酸性聚乙二醇柱能耐水基样品的损害。毛细管柱分析条件要求较高，主要用来进行科研分析，可分析白酒中的50多种微量成分。

2色谱分析定量方法

白酒气相色谱分析方法主要有3种：外标法、归一化法、内标法，3种分析方法各有其优缺点。对于数据的处理，目前主要使用色谱数据处理机或色谱工作站自动计算。

2.1外标法

又 称已知样品校正法或标准曲线法，具体方法为配制已知浓度的标准样进行色谱分析，计算出校正因子，然后在与标准样相同的操作条件下，注入同样体积的被分析试 样，根据已求校正因子获得被分析试样中微量成分的含量。一般常规快速控制分析适宜采用此法，例如半成品粮食酒的入库验级把关。该方法操作简单，分析结果的 准确性主要取决于进样量的重复性及操作条件的稳定程度。

2.2归一化法

当被测样品中的所有组分 都能流出色谱柱，并且在色谱图上都显示色谱峰时，可采用此法直接进样计算各组分的百分比含量。此法简便、准确，进样量的变动与结果无关，仪器与操作条件稍 有变动时，对结果影响也较小。缺点是要求被测样品中组分不能太多，而且必须都能流出色谱柱并能被测量。

2.3内标法

当试样中所有组分不能全部出峰，或只要求测定试样中部分组分时，可采用此法。此法的优点是进样量不要求严格控制，可避免进样量变化造成的误差。由于每次分析都要准确向被测试样中加入内标物，并且分析时间较长，不适用于快速控制分析。

3定量分析方法的合理选用

在实际分析过程中，应根据不同的分析需要合理选用定量分析方法，最大限度地降低分析误差。

3.1主要酯类物质的测定

常规分析时，如果只检测白酒中的主要酯类物质，宜选用外标法。使用同一台色谱仪，采用外标法及内标法分析同一白酒样品，测得的己酸乙酯含量。

由数据对比可知，采用外标法分析结果的重复性较好。在测定白酒中的己酸乙酯时，尽管国家推荐性标准要求采用内标法，从准确性和快捷性考虑，宜选用外标法进行分析。

3.2主要的醇、醛、酯成分的测定

当测定白酒中主要的醇、醛、酯成分时，色谱柱应选用DNP填充柱，分析方法宜选用以乙酸正丁酯作内标的内标法，该方法可定量白酒中15种左右的主要微量成分。

3.3各种微量成分的定量分析

白 酒质量的高低，取决于白酒中各种微量成分的协调作用。在实际生产中，特别是在科研试验中，为了提高白酒的质量，就要对白酒中的各种微量成分进行定量分析， 这时色谱柱应选用毛细管柱，分析方法应采用内标法。使用毛细管柱分析时，由于内标物叔戊醇不易购买，一般采用乙酸正戊酯、2-乙基正丁酸作内标的双内标分 析方式。

3.4单体香精香料的分析

配制色谱分析用标准样时，为了保证标准样的准确性，在配制前应对所用单体香精香料进行分析，确定其含量，这时宜选用归一化法。

4气相色谱误差分析

己 酸乙酯含量是国家浓香型白酒标准控制的指标之一，按国家推荐性检验标准要求，用气相色谱分析己酸乙酯含量时，对同一样品两次测定值之差不得超过5%。在实 际分析过程中，应最大限度地减小各种分析误差。色谱分析误差除受色谱仪和色谱柱本身的特性决定之外，还受各种操作条件、温度设置、载气流量及其他外界因素 的影响。

4.1载气气体须过滤净化

载气中的水分能对色谱柱特别是毛细管柱造成较大损害，氢气、氧气中的水分及烃类等杂质易引起基流增大，噪声增大，降低灵敏度。一般使用分子筛、硅胶、活性炭等作干燥净化剂。

4.2应定期检查更换汽化室的硅橡胶垫

橡胶垫使用一段时间后，容易漏气，特别是在开机、起始，更容易产生漏气现象，一旦出现色谱峰异常或峰高突然降低，应检查漏气。

4.3合理调整氢气流速

每一载气流速下都有一最佳氢气流速，而低于或高于最佳氢气流速，都会使峰高降低，影响氢焰离子化检测器的灵敏度，导致误差升高。

4.4保证进样准确

白酒色谱分析一般采用微量注射器定量体积进样，每次进样前，应将进样器用被测样品抽洗至少次并排掉气泡，保证所进样品浓度不发生变化。抽取样品时，应严格控制液面读数，以眼睛与液面刻度平视为准，进样器尖端附着液滴用滤纸吸净。

4.5严格控制色谱仪点火条件

为防止冷凝，影响氢焰离子化检测器的灵敏度，在检测器点火前，应保证其温度在100℃以上。接通氢气后，应及时点火，防止氢气大量积聚检测室后发生爆鸣现象。

4.6准确获取校正因子

为了保证分析结果的准确性，色谱仪经加热稳定之后，在采用外标法或内标法进行分析之前，应首先准确分析标准样，以求校正因子。

4.7掌握适当进样速度

汽 化室温度一般比柱温高几十度，以保证所有组分瞬间汽化。试样进入色谱柱后仅占柱端的一小段，即以“塞子”的形式通过色谱柱，如果进样速度太慢，试样起始宽 度增加，出峰时导致色谱峰严重扩张，反之，如果进样速度太快，导致色谱峰过窄，都会影响相邻组分峰的分离。一般要求进样在1s内完成。

4.8合理调节色谱仪输出信号的衰减

保证各组分在色谱图上都有一个适当的峰高，便于观察色谱峰是否正常，必要时，可以根据峰高适当调整进样量。

4.9定期老化色谱柱

长期使用的色谱柱，容易产生高沸点组分在色谱柱内的残留，导致检测器噪声变大，这时可对色谱柱进行适当的老化：通以载气，在高于使用柱温20℃但要低于最高使用温度条件下保持恒温适当的时间，以使残留高沸点组分流出。

4.10定期清理色谱柱头

色谱仪长期使用后，橡胶垫脱落的碎屑会积聚在色谱柱头或衬管内，影响载气的正常通过。

4.11标准样及内标物的正确配制和使用

色 谱分析用标准样及内标物要严格按程序配制，确保含量的准确性，使用时严格控制容量。配制的标准样及内标物应在低温环境下保存，经过一定时期后，应重新配 制，防止因挥发造成微量成分含量的变化。总之，为最大限度地降低色谱分析误差，提高色谱分析数据的准确性，除保证气相色谱仪的稳定性和合理选用色谱柱之 外，还要根据分析需要选择合适的定量分析方法，并严格操作，控制各种人为因素及外界因素的影响。

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