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使用拉曼光谱仪测定乙醇浓度

    

使用拉曼光谱仪测定乙醇浓度

乙醇通常存在于多种材料中,例如酒精饮料、杀菌/消毒溶剂和燃料。其浓度根据应用进行调整。例如,医疗机构使用的手部消毒用乙醇设定为70-83 vol%,以便消毒有效。最近,作为针对新型冠状病毒的临时措施,在难以获得乙醇时允许使用 60 vol% *1。当需要使用除一般防腐剂以外的高浓度乙醇产品时,必须在使用前用纯净水稀释。确认稀释产品的正确乙醇浓度很重要。

FTIR 光谱仪通常用于测量浓度*2,但在本应用说明中,我们介绍了使用拉曼光谱仪对封闭小瓶中的样品进行乙醇浓度定量的结果。

测量条件

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本次测量使用了宏测量附件。使用该装置,只需将装有液体样品的封闭小瓶* 放入样品室即可进行测量,如图 1 所示。这对于测量高挥发性样品(如乙醇)特别有用。此外,每个样品的测量时间短至 2 秒,可进行快速评估。

结果

1) 校准曲线


将 99.5 vol% 的乙醇和超纯水混合制备 0 至 99.5 vol% 的标准样品。当峰面积接近 880 cm -1时获得了良好的校准曲线,这归因于图 2 中乙醇光谱中箭头所示的 CCO 对称伸缩振动。

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图 2.乙醇的拉曼光谱(左)和校准曲线(右)

2) 量化结果

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表 1 显示了三种商业防腐剂、一种高浓度饮料酒精和四种酒精饮料的乙醇浓度的定量结果。从高到低的乙醇浓度,它被证明与产品上列出的乙醇浓度相似。


结论

使用拉曼光谱仪,可以快速轻松地测量防腐剂和饮料酒精等样品中的乙醇浓度。虽然 FTIR 可用于少量测量,但拉曼光谱仪可用于测量玻璃或其他密封小瓶中的溶液,从而最大限度地减少挥发的影响。

补充资料

将所有样品放入同一类型的玻璃瓶中,放置在同一位置并进行测量。

如果不同样品的样品瓶形状不同,或者  样品瓶中存在重叠峰,则可能需要考虑通过峰比或多变量分析进行评估。

如果样品是有色的(例如威士忌),则需要考虑激发波长以避免荧光。

在本应用笔记中,校准曲线是使用 Excel 创建的。

与其他工具的区别如下:

         FT/IR可以用少量样品测量,但不能通过样品瓶测量。

        UV/Vis 光谱仪乙醇在 UV-Vis 区域没有吸收,必须通过比色法定量。