Grupa 34T1 Zespół 2	Laboratorium nowoczesnych metod chromatograficznych	Data: 20.10.2011 (czwartek)
Aleksandra Kucharczyk Katarzyna Parylak Michał Tomczyk Patrycja Węgrzyn	Oznaczanie zawartości alkoholi w produktach gorzelniczych

Wstęp teoretyczny

Alkohole są to alifatyczne lub alicykliczne związki organiczne zawierające jedną lub więcej grup hydroksylowych. Alkohole monohydroksylowe mające poniżej 13 atomów węgla w łańcuchu są cieczami. Niektóre alkohole otrzymywane są w wyniku fermentacji cukrów pod wpływem drożdży, której głównym produktem jest alkohol etylowy (etanol), a produktem ubocznym tzw. olej fuzlowy, będący mieszaniną alkoholi pierwszerzędowych (m.in. metanolu, n-propanolu oraz izomerów pentanolu). Fuzle stanowią grupę związkow niebezpiecznych dla zdrowia i to właśnie one są analizowane w produktach przemysłu gorzelniczego. Oznaczanie tych związków prowadzi się metodą chromatografii gazowej z detektorem FID.

1. Wykonanie ćwiczenia

   1. dostępne mamy roztwory wzorcowe o stężeniu każdego ze związków 50, 200 i 1000 μg/ml, próbkę wódki czystej,

   2. oddestylowanie w aparacie Soxhleta 50cm³ wina – otrzymanie ok. 5cm³ destylatu,

   3. nastawienie odpowiedniego programu grzewczego kolumny chromatografu (początkowa temperatura 40^oC przez 1 min, narost 10^o/min do 100^oC, następnie narost 20^o/min do 220^oC i w tej temp. 5 minut)

   4. wprowadzenie do chromatografu gazowego kolejno po 1 μL – próbki roztworów wzorcowych od największego stężenia, próbki wódki czystej oraz próbki oddestylowanego przez nas wina,

   5. obserwacja tworzenia chromatogramów,

   6. analiza i obliczenia.

2. Wyniki pomiarów i obliczenia

Tabela 1. Dane dla roztworów wzorcowych

Nr	Nazwa związku	Czas retencji	Pole powierzchni [μV/min]
		[min]	50 μg/ml
1	aceton	-	-
2	octan etylu	-	-
3	metanol	-	-
4	izopropanol	-	-
5	etanol	-	-
6	sec-butanol-2	-	-
7	n-propanol	3,356	3354,7
8	2-pentanol	3,586	826,8
9	n-butanol	4,847	794,9
10	3-metylobutanol-1	5,198	957,2
11	n-pentanol	5,984	1194,7
12	n-heksanol	6,590	902,3
13	kwas octowy	8,063	953,6

Tabela 2. Dane dla roztworu wódki czystej

Nr	Nazwa związku	Czas retencji	Pole powierzchni	Odpowiednie pole powierzchni wzorca	Stężenie analitu w roztworze badanym
		[min]	[μV/min]	[μV/min]	[μg/ml]
1	aceton	-	-	-	-
2	octan etylu	-	-	-	-
3	metanol	-	-	-	-
4	izopropanol	-	-	-	-
5	etanol	-	-	-	-
6	sec-butanol-2	-	-	-	-
7	n-propanol	3,183	233,7	2066,6	22,6
8	2-pentanol	3,410	396,7	826,8	24,0
9	n-butanol	4,757	222,3	794,9	14,0
10	3-metylobutanol-1	5,238	349,3	957,2	18,3
11	n-pentanol	6,087	250,2	1194,7	10,5
12	n-heksanol	6,662	275,5	902,3	15,3
13	kwas octowy	8,068	225,5	953,6	11,8

Tabela 3. Dane dla roztworu destylatu wina

Nr	Nazwa związku	Czas retencji	Pole powierzchni	Odpowiednie pole powierzchni wzorca	Stężenie analitu w roztworze badanym	Stężenie analitu w próbce rzeczywistej
		[min]	[μV/min]	[μV/min]	[μg/ml]	[μg/ml]
1	aceton	-	-	-	-	-
2	octan etylu	-	-	-	-	-
3	metanol	-	-	-	-	-
4	izopropanol	-	-	-	-	-
5	etanol	-	-	-	-	-
6	sec-butanol-2	-	-	-	-	-
7	n-propanol	3,245	473,4	2066,6	45,8	458
8	2-pentanol	3,482	3067,2	2472,1	248,1	2481
9	n-butanol	4,332	8895,4	15581,5	570,9	5709
10	3-metylobutanol-1	5,062	242,1	957,2	12,7	127
11	n-pentanol	5,927	41426	19440,3	2131	21310
12	n-heksanol	6,53	90,3	902,3	5,0	50
13	kwas octowy	7,942	1138,7	953,6	59,7	597

Obliczanie stężenia analitu w roztworze badanym (kolejno dla wszystkich danych):

$$C_{a} = \frac{P_{a} \bullet C_{w}}{P_{w}}$$

C_a – stężenie analitu w badanym roztworze, [μg/ml];

C_w – stężenie danego wzorca, [μg/ml];

P_a – pole powierzchni analitu, [μV/min];

P_w – pole powierzchni danego wzorca, [μV/min];

$$stopien\ wzbogacenia\ probki\ wina = \frac{V_{\text{wina}}}{V_{\text{destylatu}}} = \frac{50\text{cm}^{3}}{5\text{cm}^{3}} = 10$$

Wnioski

Oznaczanie alkoholi metodą chromatografii gazowej jest prosta w obsłudze i analizie. W tej analizie jesteśmy w stanie określić stężenie tylko 7 ostatnich substancji, których piki nie nakładają się na siebie.

Z powyższych tabel wnioskujemy, że zawartość szkodliwych związków pofermentacyjnych w próbce wódki czystej jest niewielka rzędu 10^-3 g na litr roztworu. Zupełnie inaczej jest w przypadku próbki wina, tutaj stężenia substancji są znacznie większe (zwłaszcza w przypadku n-pentanolu, którego stężenie wynosi aż 21,31 g na 1 litr wina). Z tego wynika, że zwykłe tanie wina mogą być niebezpieczne dla zdrowia.