定性檢測白酒中甲醇與醛類物質的實驗設計

喬金鎖+何婧+劉敏敏

摘要：按照中學化學實驗室的條件，設計了定性檢測白酒中甲醇與醛類物質的實驗。利用甲醇可以被銅絲氧化為甲醛的原理，以希夫試劑與濃硫酸區分甲醛與其他醛類；以白酒中的醛類與強堿在沸水浴中反應使溶液變成黃色鑒別真假白酒。對選用的6種白酒定性檢測的結果顯示，高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二鍋頭、杜康中均含有不同量的甲醇與醛類物質；假酒中甲醇含量更大。通過該實驗活動提高學生對白酒的認知及有關甲醇與醛類的知識，發展其科學探究的實驗技能。

關鍵詞：白酒；定性檢測；甲醇；醛類物質；實驗設計

文章編號：1005–6629（2017）5–0060–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

酒是含有乙醇的飲料，是糧食經過發酵含有酒精成分的原料，再經過蒸餾而得到的水、乙醇以及可揮發的醇、醛、酸、酯等物質的互溶液體。新制的酒里含有醛、酸和刺激性較大的異戊醇，以及一些芳香族物質，而有香味的酯卻很少。因此，酒味辛辣、刺鼻，飲后頭痛，甚至惡心、嘔吐。陳化過程中，由于有機酸和雜醇油作用生成香酯，醛不斷氧化為羧酸，羧酸與乙醇發生酯化反應生成了酯。隨著酯的不斷生成，酒就越來越香了[1]。少量飲酒使人心悅神怡，思維活躍，有助于消除疲勞，促進胃腸消化和吸收，降低心血管疾病的風險[2]。酒還能殺菌消毒，調味菜肴。白酒中的有害成分主要是甲醇、醛類、雜醇油、氰化物和鉛等[3]。酒液中酒精含量越高，有害成分也越高[4]。一般高度白酒酒精濃度為50%（或以上），中度為40%～50%，低度小于40%。過量飲用白酒或者飲用假白酒，都會使人體心血管系統、消化系統、肝臟、內分泌系統、神經系統受到傷害，甚至會危及生命；還可能造成工作事故及交通事故。毒害物中，甲醇毒性非常大，能迫害人的神經系統，并能蓄積下來。在人體中甲醇可代謝為甲酸和甲醛，甲酸和甲醛的毒性分別是甲醇的6倍和30倍，極少量的甲醇便會引起機體不適[5]。然而，不少人（包括中學生）不了解白酒中的毒物成分和酒在人體內的代謝過程，認為過量飲酒不會給人體帶來大的危害，有些人甚至認為酒量可以練大，因此，常常過量飲酒。從化學的角度而言，酒與許多營養素一樣具有兩重性，“益”與“害”全在于量的范圍。在崇尚科學飲食的今天，讓學生（公眾）通過實驗明確白酒中含有對人體有毒害作用的甲醇與醛類以及科學飲酒的知識是十分必要的。用氣相色譜法和分光光度法可以檢測白酒中的甲醇與醛的含量，但所用儀器設備昂貴，操作也較復雜，一般中學化學實驗室不具備如此條件。我們利用甲醛與其他醛的特征反應，及實驗室常用儀器、試劑，以希夫試劑與濃硫酸檢測6種白酒及假酒中是否含有醛類，以白酒（假酒）中的醛類與強堿在沸水浴中反應使溶液變成黃色鑒別真假白酒；先用銅絲氧化白酒中的甲醇為甲醛，再以希夫試劑與濃硫酸區分甲醛與其他醛類，從而確定六種白酒中是否含有甲醇。對常見的6種白酒定性檢測的結果顯示，高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二鍋頭、杜康中均含有不同量的甲醇與醛類物質，假酒中甲醇含量更大。通過該實驗活動可提高學生對白酒及有關甲醇與醛類的認知，發展其科學探究的實驗技能。該實驗可以作為學生課外實踐活動。

1 實驗部分

1.1 實驗用品

儀器與材料：試管、試管架、天平、藥勺、錐形瓶、分液漏斗、雙孔橡膠塞、玻璃導管、酒精燈、5mL量筒、玻璃棒、鐵架臺

試劑：95%乙醇、燈用酒精、堿性品紅、蒸餾水、濃硫酸、亞硫酸鈉固體、粗銅絲（直徑2.5mm，長度30cm）、細銅絲（若干根細銅絲組成，長度為30cm，來自普通銅電線）

試樣：杜康（河南杜康酒業有限公司，體積分數42%）、山西二鍋頭（北京紅星股份有限公司，體積分數40%）、高粱白酒（山西晉陽春廠，體積分數42%）、酒中仙（康師傅，綿竹市劍南鎮春溢街，體積分數38%）、老白干（衡水老酒坊釀酒有限公司，體積分數42%）、高粱（北京紅星股份有限公司，體積分數40%）

1.2 實驗原理

（1）希夫試劑（檢驗前配制）與醛類作用顯紫紅色，酮類與希夫試劑不反應，不顯色；甲醛遇希夫試劑所顯的顏色加硫酸后不消失，其他醛類所顯示的顏色則褪去。用希夫試劑可以在實驗室檢驗醛，區分甲醛與其他醛類[6]。

（2）甲醇在銅絲催化作用下可以被空氣中的氧氣氧化為甲醛[7，8]。

（3）白酒中的醛類與強堿（氫氧化鈉）在沸水浴中反應，使溶液變成黃色[9，10]。

（4）甲醇經氧化成甲醛后，與希夫試劑作用生成藍紫色化合物[11]。

1.3 實驗內容與步驟

1.3.1 白酒中醛類的定性檢測

實驗一 取8支潔凈試管于試管架上，依次貼上寫有高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二鍋頭、杜康、42%乙醇溶液（95%分析純乙醇與蒸餾水配制）、42%燈用酒精溶液（燈用酒精與蒸餾水配制）的標簽，用量筒分別量取5mL上述白酒（或假酒）于相應標簽的試管中，再向這8支試管中加入2mL希夫試劑，振蕩，觀察顏色變化[12]，見表1。然后再在8支試管中分別加入3滴濃硫酸，振蕩，隨時觀察并記錄各溶液顏色的變化，見表1。

實驗結果：希夫試劑加入白酒中，溶液顏色顯紫紅色（杜康顯紫色），說明白酒中含有醛類。加入濃硫酸后，隨著時間的推移，高粱、老白干、高粱白酒和酒中仙顏色越來越淺直至褪色，山西二鍋頭和杜康酒還帶有淺藍紫色，說明這6種白酒中可能不含有甲醛或者甲醛含量極少；希夫試劑加入42%乙醇溶液和42%燈用酒精溶液中都呈現近無色，加入濃硫酸后都呈現無色，說明這兩份假酒中所含醛類極少。

實驗二 取8支依次貼有高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二鍋頭、杜康、42%乙醇溶液（95%分析純乙醇與蒸餾水配制）、42%燈用酒精溶液（燈用酒精與蒸餾水配制）標簽的潔凈試管于試管架上，用量筒分別量取5mL上述白酒（或假酒）于相應標簽的試管中，再向這8支試管中分別加入0.5g NaOH固體。然后把這8支試管放在燒杯中水浴加熱（煮沸），觀察并記錄實驗現象（見表2）。

實驗結果：①高粱、老白干含醛類極少；高粱白酒含醛類較多；酒中仙與山西二鍋頭含醛類多，杜康含醛類最多；兩份假酒中所含醛類極少或不含。②白酒中的醛類與強堿（氫氧化鈉）在沸水浴中反應，使溶液變成黃色，該原理（方法）可以方便快速地鑒別真假白酒[13]。

1.3.2 白酒中甲醇的定性檢測

實驗一 白酒中甲醇的氧化

取8支依次貼有高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二鍋頭、杜康、42%乙醇溶液、42%燈用酒精溶液標簽的潔凈試管于試管架上，用量筒分別量取5mL這8種白酒或假酒于相應標簽的試管中，將直徑為2.5mm、長30cm的銅絲下端繞成 5個圈并列的螺旋狀，將其在酒精燈上灼燒至紅熱，迅速插入一種白酒中，反復三次，可以看到溶液即刻劇烈沸騰，并聞到有刺激性氣味產生。依照上述方法用螺旋狀銅絲分別氧化其余7種白酒和假酒中的甲醇。

實驗二 白酒中甲醇的檢測

在6種被銅絲氧化過的白酒及2種假酒中，分別加入2mL希夫試劑，振蕩，觀察顏色變化，見表3。再向這8支試管中分別加入3滴濃硫酸，振蕩，隨時觀察并記錄上述各溶液顏色的變化，見表3。

實驗結果：（1）被銅絲氧化后加入希夫試劑的各種白酒（或假酒）明顯比氧化前加入希夫試劑顏色深，說明氧化后白酒（或假酒）中醛類含量更多。（2）加入濃硫酸后溶液最終變為藍紫色，說明白酒（或假酒）被銅絲氧化后有不同量甲醛生成，即被氧化前白酒中含有甲醇，兩份假酒中甲醇含量更大。

再換用細銅絲重復以上實驗，細銅絲氧化甲醇時不如粗銅絲反應劇烈，加入希夫試劑后溶液顏色也不如粗銅絲氧化的顏色深，并且加入濃硫酸后高粱和老白干白酒的顏色會變淺接近無色。

2 結論與討論

從實驗現象可知，高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二鍋頭、杜康中均含有不同量的甲醇與醛類物質，95%乙醇與燈用酒精兌制的假酒中甲醇含量更大。該實驗裝置簡單、操作簡便、安全可靠、現象明顯，符合新課程實驗改革生活化、趣味化、探究化的新理念。

（1）實驗中分別用粗銅絲和細銅絲氧化了6種白酒中的甲醇，實驗證明，粗銅絲要比細銅絲氧化得完全，效果好，實驗現象更明顯。

（2）白酒在我國有大量消費者，多年來一些不法分子為牟取私利，用對人體有害的物質來摻假﹑造假，嚴重損害了消費者利益，甚至致死人命。因此，對白酒真假的鑒別就顯得十分重要。當用氫氧化鈉鑒別真假白酒時，需要把盛在試管中的酒煮沸。白酒種類不同顯黃色的溫度、煮沸時間存在差異。若溶液變為黃色則證明該白酒為糧食酒，否則，可能為使用工業酒精勾兌的假白酒[14]。

（3）要科學合理飲酒。①飲用酒精度較高的酒，稍溫熱對健康有利。因為酒在釀造中含有的極微量的甲醇、醚、醛等沸點較低，稍溫熱有助于這些低沸點物質的揮發。②不要空腹飲酒。飲酒前，適當吃些含脂肪、蛋白質豐富的食物，可減少酒醉的機會。飲酒前喝些牛奶有益健康。牛奶中含有的半胱氨酸、VB1及鈣等，能使酒中的醛類物質分解，并連同酒精一起迅速排出體外，減輕心臟與肝臟等器官的負擔。飲酒時吃些豆腐或豆類食品有助解酒。豆腐中半胱氨酸能促使乙醇迅速排泄。飲酒時吃些富含VC的食物，能把食物內蛋白質所含的胱氨酸還原為半胱氨酸，有助于解毒。更重要的是在日常生活中要注意適量飲酒、正確飲酒。

參考文獻：

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