Методические указания разработаны в Институте питания РАМ, Лаборатория аналитических методов исследованния пищевых продуктов, руководитель лаборатории Эллер К.И., науч.сотр. С.В. Волкович. Указания утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации.
Введение
Рынок бывших в эксплуатации запасных частей постепенно приобретает все большее значение для современной экономики. Это связано с тем, что потребители начали осознавать потенциальную выгоду вторичного использования подобных запчастей, позволяющего им сэкономить средства и использовать оригинальные, хоть и бывшие в эксплуатации детали, если новые запчасти недоступны или имеют слишком высокую стоимость [1, 2].
Назначение и область применения
Настоящие методические указания устанавливают способы газо-хроматографического определения содержания микопримесей в этиловом спирте и водках, на основании природы микропримесей проводить дифференциацию происхождения спиртов и предназначены для проведения лабораторных исследований в системе Госсанэпидемнадзора РФ, на предприятиях и в учреждениях, осуществляющих контроль качества и исследования продовольственного сырья и продуктов питания в соответствии с СанПиН 2.2.2.560-96.
Принцип метода
Спирты и водки анализируются методом газовой хроматографии с детекцией пламенно-ионизационным детектором. Для повышения чувствительности анализа используется применение двух капиллярных колонках с полярной и неполярной фазах, высаливание спирта сульфатом аммония и экстракция разбавленных спиртов смесью органических растворителей. Количественный анализ основан на методе внешней нормализации с применением внутреннего стандарта.
Метрологическая характеристика метода
Диапазон определяемых концентраций при использовании полярной колонки для микропримесей легче спирта составляет 1 - 5 мг/л; тяжелее спирта 5 - 10 мг/л. Для полярной колонки сумма микропримесей легче спирты определяется с чувствительностью 1 - 5 мг/л, а менее летучие, чем спирт микропримеси 1 - 3 мг/л. При экстракции тяжёлые микропримеси определяются с чувствительностью 0,1 - 0,5 мг/л. Воспроизводимость результатов в среднем составляет (5 - 10)%.
Реактивы и растворы:
Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ
Спирт синтетический по ГОСТ
Спирт гидролизный по ГОСТ
Cульфат аммония безводный, прокалённый при 250 С
Пентан, очищенный встряхиванием с концентрированной серной кислотой, затем водой, осушенный над сульфатом аммония и перегнанный над натрием
Сульфат натрия, прокалённый при 600-650 С
Эфир диэтиловый, очищенный встряхиваием с 10% раствором сульфата железа (II), затем водой, осушеннный над сульфатом натрия и перегнанный над пятиокисью фосфора
Пятиокись фосфора
Водa бидистиллированная
Муравьиная кислота
Стандартные вещества, характерные микропримеси в различных спиртах: спирты С1-С6; альдегиды С1-С3; кетоны Сn-CO-Cm, где n=1-5, m=1-5, диэтилацетали альдегидов С1-С4, кислоты С1-С4, фурановые спирты, ароматические углеводороды С6-С8, кротоновый альдегид, простые эфиры Сn-O-Cm, сложные эфиры Сn-COO-Cm, денатурирующие добавки и другие согласно списку таблицы 1 времён удерживания и (1).
Cпособ подготовки проб
Подготовка проб включает в себя следуюшие разделы:
Внесение в определённый объём известного количества внутреннего стандарта для непосредственного анализа на газовом хроматографе.
Экстракция объекта испытания, предусматривающая получение единого экстракта, содержащего основные микропримеси анализируемых спиртов.
Подготовка экстракта аналита методом жидкостной экстракции с добавкой внутреннего стандарта и удерживателя и концентрированием перед анализом.
Требования безопасности
При работе с реагентами, растворителями и веществами необходимо соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсическими, едкими и легковоспламеняющими соединениями по ГОСТ 12.1.005-88.
Условия выполнения подготовки проб
Операции подготовки растворов и обработки проб проводят в нормальных условиях при температуре окружающего воздуха 18 - 22 С.
Приборы и посуда
Капиллярный газовый хроматограф, снабжённый пламенно-ионизационным детектором
Колонки капиллярные: неподвижная фаза ФФАП или ПЭГ-20М, химически привитая с низким уровнем шумов и толщиной плёнки не менее 0,5 мкм. Внутренний диаметр 0,2-0,32 мм, длина не менее 30 м; неподвижная фаза ОВ-1701, СЕ-52 или СЕ-30. Параметры аналогичны колонки (а);
Прибор для жидкость-жидкостной экстракции объёмом 250-500 мл любой конструкции;
Прибор для упаривания в токе азота типа Кудерна-Даниша объёмом на 50-250 мл;
Воронки делительные на 250-500 мл;
Воронки конусные под фильтр диаметром 90 мм;
Колбы конические плоскодонные объёмом от 50-ти до 500 мл;
Цилиндры измерительные объёмом на 50-500 мл;
Пипетки градуровочные на 1-50 мл;
Фильтры бумажные диаметром 90 мм, синяя полоса;
Пипетки пастеровские на 1 мл;
Виалы для автосамплера или аналоги на 1-10 мл, с герметической крышкой;
Колбы мерные вместимостью 25-100 мл;
Микрошприц 1-10 мкл;
Колонка ректификационная с числом теоретических тарелок 10-20.
Подготовка стандартных растворов
Все стандартные растворы, предназначенные для калибровки колонок готовятся на основе очищенного этилового спирта, а для калибровки по метанолу можно использовать воду.
1. Очистка этилового спирта
Для получения спирта с низким содержанием метанола, спирт предварительно перегоняется из смеси этанол: муравьиная кислота с соотношении 10: 100, с отбросом фракции образуещегося метил-формиата.
Исходный спирт ректификованный перегоняется над гидридом кальция на ректификационной колонке в инертной атмосфере с отбором фракции, кипящей при 78 С.
Чистота перегнанного спирта контролируется хроматографически на двух колонках.
2. Очистка стандартных веществ
При чистоте стандартных веществ менее 99.9 %, перегнать на ректификационной колонке в инертной атмосфере.
3. Приготовление стандартных калибровочных растворов
Исходные калибровочные растворы готовятся в двух тарированных мерных колбах. В одной серии колб на 25мл готовят индивидуальные растворы компонентов микропримесей с концентрацией 1000 мг/л, для чего вносят микрошприцом 25мг свидетеля и 25мг внутреннего стандарта циклогексанола или нормального амилового спирта. Объём колб доводят этано-лом до метки.
Во второй колбе на 250 мл вносят последовательно по 250 мг каждого компонента и смесь стандартов разводят этанолом до метки.
Путём последовательного разбавления в мерных колбах на 25мл готовят серию смеси растворов с концентрациями 100 мг/л, 25 мг/л, 10 мг/л, 1 мг/л и 0,1 мг/л. В каждую из колб добаляют по 12,5 мкл 24,8 % раствора внутреннего стандарта. Объём колб доводят до метки. Таким образом концентрация внутреннего стандарта в каждом из калибровочном растворе одинакова и составляет 100 мг/л.
В случае отсуствия спирта с недектируемым количеством метанола приготовить серию растворов метанола, используя в качестве растворителя воду по вышеизложенному способу.
Подготовка образцов к газохроматографическому анализу
1. Подготовка образцов без концентрирования микропримесей
В мерную колбу на 25 мл вносят 20 мл образца и 12,5 мкл 24,8 % раствора внутреннего стандарта. Объём колбы доводят до метки образцом. Данные растворы используются в основном для непосредственного анализа микропримесей более летучих чем этанол на полярных колонках и более тяжелых, чем спирт, компонентов на полярных колонках с концент-рацией выше 10мг/л и на неполярных колонках с концентрацией ниже 10 мг/л.
2. Подготовка образцов с концентрированием микропримесей
Предварительное концентрирование микропримесей. Водки и разбавленные спиртовые растворы концентрируют методом высаливания спирта безводным сульфатом аммония. К 100 мл водки (40%) добавляют 40-50 гр сульфата аммония, энергично встряхивают до максимального растворения соли и оставляют до расслоения. Надсадочный спирт переносят в мерную колбу на 25 мл, куда предварительно вносят 12,5 мкл 25,8 % раствора внутреннего стандарта и хроматографически анализируют. Учитывая некоторую растворимость сульфата аммония в спирте, после 10-20 инжекций стеклянную вставку следует очистить.
Аналогично проводить высаливание отличных от 40 % водных растворов этанола. Количество сульфата аммония расчитывают исходя из растворимости соли в воде -70г/100 мл раствора. Данный способ требует предварительной калибровки с проведением процедуры высаливания с серией водно-спиртовых растворов и расчетом коэффициента экстракции, который затем вводится в окончательную формулу количественного анализа.
