手动进样条件下内标法测酒中有机物指标的优势

● 长治市质量技术监督检验测试所 薛 敏

手动进样条件下内标法测酒中有机物指标的优势

● 长治市质量技术监督检验测试所 薛 敏

以白酒中的甲醇和乙酸乙酯的检测方法为例，分析比较了在手动进样条件下内标法和外标法的优劣。最终认为用内标法将两者一起进行分析不仅有利于结果的准确性，也有利于工作的高效性。

手动进样 内标法 外标法

目前，白酒产品的检验检测项目中以甲醇和乙酸乙酯的检测为主，其中甲醇的检验方法一般依据《蒸馏酒及配制酒卫生标准的分析方法》，即GB/T 5009.48.2中的第一法。乙酸乙酯的检测除参照GB 5009.48.2外，更多采用GB/T10345.10《白酒分析方法》中的检测方法。以上两种检测方法前者为外标法，后者为内标法。根据各实验室检测条件的不同以及原有实验设备没有及时更新的客观情况，仍然有很多实验人员在使用气相色谱仪时未配备自动进样器，笔者就以甲醇和乙酸乙酯两个检测项目为例比较一下在手动进样条件下内标法与外标法的优劣。

原理阐述

1.外标法

用待测组分的纯品作对照物质，以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。此法可分为工作曲线法及外标一点法等。工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线，求出斜率、截距。在完全相同的条件下，准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液，根据待测组分的信号，从标准曲线上查出其浓度，或用回归方程计算。此标准工作曲线应是通过原点的直线。若标准工作曲线不通过原点，说明测定方法存在系统误差，标准工作曲线的斜率即为绝对校正因子。当欲测组分含量变化不大，并已知这一组分的大概含量时，也可以不必绘制标准工作曲线，而用单点校正法，即直接比较法定量。

2.内标法

内标法是一种间接或相对的校准方法。其在气相色谱定量分析中是一种重要的技术。使用内标法时，在样品中加入一定量的标准物质，它可被色谱柱所分离，又不受试样中其他组分峰的干扰，只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应值，即可求出待测组分在样品中的百分含量。内标物质可以校准和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响，以提高分析结果的准确度。

3.测定方法

从GB/T 5009.48.2中的分析过程来看，实验者应根据需要配制单标或者混标溶液，并与待分析样品在同等的仪器状态下等体积进样分析，通过色谱图的保留时间定性，利用峰高或者峰面积比较定量。GB/T 10345.10中实验者需要预先配置乙酸乙酯标准溶液和乙酸正丁酯内标溶液，然后混匀进样计算校正因子f，最后在待测样品中加入一定量的内标溶液，在测定与f值相同的条件下进样，根据色谱图上保留时间定性，峰面积（峰高）定量。

计算公式分析

1.外标法公式

外标法是用已知浓度的标准物质溶液对比测定样品溶液中某组分的含量。将标准溶液与样品溶液在相同条件下多次进样，测得峰面积的平均值，用公式计算出样品中某组分的量。白酒中的甲醇含量受生产工艺的影响，其测定值波动不大，故采用外标一点法。GB/T 5009.48.2中甲醇的计算公式为：

式中：X—试样中甲醇的含量(g/100mL)

A—标样中甲醇的含量（mg/mL）

h1—试样中甲醇的峰高（峰面积）

h2—标样中甲醇的峰高（峰面积）

V2—试样液进样量

V1—标准液进样量

如果进样量一样，则V2和V1是相等的，不考虑单位换算，公式可简化为即组分的量和色谱峰的响应值是正比关系，这就是外标法的根本依据，前提是进样量必须完全一致。

2.内标法公式

以GB 10345.10中乙酸乙酯的测定为例。

3.公式演化

我们将内标法中校正因子的计算公式代入样品结果的计算公式中可得到如下公式：由于峰面积（峰高）是被色谱柱分离后组分的量在检测器中的信号记录值，而内标与待测组分是同时进样，所以当进样体积有变化时，内标与待测组分的量的比值是不变的，也就是说公式中的A1/A2和A3/A4是不变的，即计算结果是不受影响的。这就表明内标法可以最大程度地减小人工手动进样带来的误差。

两种分析方法的优缺点

1.内标法分析

采用内标法时对内标物本身有一定的要求，包括内标物在试样中应是不存在的、能完全溶解、与试样中的其他峰能完全分离、确保合适的加入量、出峰位置相对集中。在计算依据中，影响内标和被测组分峰高或峰面积比值的因素主要来自化学、色谱和仪器三个方面。其中尤以化学因素最为常见。包括：内标物在样品里的均一性；内标和样品之间发生反应；内标物纯度等。内标法的优点是进样量的变化及色谱条件的微小变化对定量结果的影响不大，特别是在样品前处理（如浓缩、萃取、衍生化等）前加入内标物，然后再进行前处理时，可部分补偿欲测组分在样品前处理时的损失。若要获得很高精度的结果时，可以加入数种内标物，以提高定量分析的精度。内标法的缺点是操作程序较为麻烦，每次分析时内标物和试样都要准确称量，有时寻找合适的内标物也有困难。

2.外标法分析

外标法，也称标准校正法，是色谱分析中应用最广、易于操作、计算简单的定量方法。但它是一个绝对定量校正法，标样与测定组分为同一化合物，分离、检测条件的稳定性对定量结果影响很大。为获得高定量准确性，定量校准曲线需经常重复校正。在实际分析中，也可采用单点校正。即只配制一个与测定组分浓度相近的标样，根据物质含量与峰面积成线性关系，求出待测组分的含量。但在手动进样条件下，标样和待测试样都要通过多次进样取平均值的方式来减小误差，工作过程比较繁琐。外标法的优点是简单，适合大量样品分析。不足之处是每次样品分析的色谱条件（检测器的响应性能、柱温度、流动相流速及组成、进样量、柱效等）很难完全相同，因此容易出现较大误差。

分析对比结论

基于以上分析可以简单看出两种方法的优缺点。具体到手动进样分析白酒中的甲醇和乙酸乙酯时还是内标法占优势。因为对于一个比较成熟的方法来说，色谱方面的问题发生的可能性更大一些，色谱上常见的一些问题(如渗漏)对绝对面积的影响比较大，对面积比的影响则要小一些， 这时就体现出了内标法的优越性。至于内标物的选取问题其实在GB/T 10345《白酒分析方法》中乙酸乙酯的检测过程里就已经有明示了，也被证明是可行的。标准溶液和内标溶液可以通过购买有证标准物质的方式实现，从而克服配制不准确的问题和误差。两个检测项目如果用一个实验过程分析可以同时出具检验结果，无论是工作时间还是检测成本都有所减小，从而提高了工作效率。

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