摘要：按照中学化学实验室的条件，設计了定性检测白酒中甲醇与醛类物质的实验。利用甲醇可以被铜丝氧化为甲醛的原理，以希夫试剂与浓硫酸区分甲醛与其他醛类；以白酒中的醛类与强碱在沸水浴中反应使溶液变成黄色鉴别真假白酒。对选用的6种白酒定性检测的结果显示，高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二锅头、杜康中均含有不同量的甲醇与醛类物质；假酒中甲醇含量更大。通过该实验活动提高学生对白酒的认知及有关甲醇与醛类的知识，发展其科学探究的实验技能。
关键词：白酒；定性检测；甲醇；醛类物质；实验设计
文章编号：1005–6629（2017）5–0060–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
酒是含有乙醇的饮料，是粮食经过发酵含有酒精成分的原料，再经过蒸馏而得到的水、乙醇以及可挥发的醇、醛、酸、酯等物质的互溶液体。新制的酒里含有醛、酸和刺激性较大的异戊醇，以及一些芳香族物质，而有香味的酯却很少。因此，酒味辛辣、刺鼻，饮后头痛，甚至恶心、呕吐。陈化过程中，由于有机酸和杂醇油作用生成香酯，醛不断氧化为羧酸，羧酸与乙醇发生酯化反应生成了酯。随着酯的不断生成，酒就越来越香了[1]。少量饮酒使人心悦神怡，思维活跃，有助于消除疲劳，促进胃肠消化和吸收，降低心血管疾病的风险[2]。酒还能杀菌消毒，调味菜肴。白酒中的有害成分主要是甲醇、醛类、杂醇油、氰化物和铅等[3]。酒液中酒精含量越高，有害成分也越高[4]。一般高度白酒酒精浓度为50%（或以上），中度为40%～50%，低度小于40%。过量饮用白酒或者饮用假白酒，都会使人体心血管系统、消化系统、肝脏、内分泌系统、神经系统受到伤害，甚至会危及生命；还可能造成工作事故及交通事故。毒害物中，甲醇毒性非常大，能迫害人的神经系统，并能蓄积下来。在人体中甲醇可代谢为甲酸和甲醛，甲酸和甲醛的毒性分别是甲醇的6倍和30倍，极少量的甲醇便会引起机体不适[5]。然而，不少人（包括中学生）不了解白酒中的毒物成分和酒在人体内的代谢过程，认为过量饮酒不会给人体带来大的危害，有些人甚至认为酒量可以练大，因此，常常过量饮酒。从化学的角度而言，酒与许多营养素一样具有两重性，“益”与“害”全在于量的范围。在崇尚科学饮食的今天，让学生（公众）通过实验明确白酒中含有对人体有毒害作用的甲醇与醛类以及科学饮酒的知识是十分必要的。用气相色谱法和分光光度法可以检测白酒中的甲醇与醛的含量，但所用仪器设备昂贵，操作也较复杂，一般中学化学实验室不具备如此条件。我们利用甲醛与其他醛的特征反应，及实验室常用仪器、试剂，以希夫试剂与浓硫酸检测6种白酒及假酒中是否含有醛类，以白酒（假酒）中的醛类与强碱在沸水浴中反应使溶液变成黄色鉴别真假白酒；先用铜丝氧化白酒中的甲醇为甲醛，再以希夫试剂与浓硫酸区分甲醛与其他醛类，从而确定六种白酒中是否含有甲醇。对常见的6种白酒定性检测的结果显示，高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二锅头、杜康中均含有不同量的甲醇与醛类物质，假酒中甲醇含量更大。通过该实验活动可提高学生对白酒及有关甲醇与醛类的认知，发展其科学探究的实验技能。该实验可以作为学生课外实践活动。
1 实验部分
1.1 实验用品
仪器与材料：试管、试管架、天平、药勺、锥形瓶、分液漏斗、双孔橡胶塞、玻璃导管、酒精灯、5mL量筒、玻璃棒、铁架台
试剂：95%乙醇、灯用酒精、碱性品红、蒸馏水、浓硫酸、亚硫酸钠固体、粗铜丝（直径2.5mm，长度30cm）、细铜丝（若干根细铜丝组成，长度为30cm，来自普通铜电线）
试样：杜康（河南杜康酒业有限公司，体积分数42%）、山西二锅头（北京红星股份有限公司，体积分数40%）、高粱白酒（山西晋阳春厂，体积分数42%）、酒中仙（康师傅，绵竹市剑南镇春溢街，体积分数38%）、老白干（衡水老酒坊酿酒有限公司，体积分数42%）、高粱（北京红星股份有限公司，体积分数40%）
1.2 实验原理
（1）希夫试剂（检验前配制）与醛类作用显紫红色，酮类与希夫试剂不反应，不显色；甲醛遇希夫试剂所显的颜色加硫酸后不消失，其他醛类所显示的颜色则褪去。用希夫试剂可以在实验室检验醛，区分甲醛与其他醛类[6]。
（2）甲醇在铜丝催化作用下可以被空气中的氧气氧化为甲醛[7，8]。
（3）白酒中的醛类与强碱（氢氧化钠）在沸水浴中反应，使溶液变成黄色[9，10]。
（4）甲醇经氧化成甲醛后，与希夫试剂作用生成蓝紫色化合物[11]。
1.3 实验内容与步骤
1.3.1 白酒中醛类的定性检测
实验一 取8支洁净试管于试管架上，依次贴上写有高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二锅头、杜康、42%乙醇溶液（95%分析纯乙醇与蒸馏水配制）、42%灯用酒精溶液（灯用酒精与蒸馏水配制）的标签，用量筒分别量取5mL上述白酒（或假酒）于相应标签的试管中，再向这8支试管中加入2mL希夫试剂，振荡，观察颜色变化[12]，见表1。然后再在8支试管中分别加入3滴浓硫酸，振荡，随时观察并记录各溶液颜色的变化，见表1。
实验结果：希夫试剂加入白酒中，溶液颜色显紫红色（杜康显紫色），说明白酒中含有醛类。加入浓硫酸后，随着时间的推移，高粱、老白干、高粱白酒和酒中仙颜色越来越浅直至褪色，山西二锅头和杜康酒还带有浅蓝紫色，说明这6种白酒中可能不含有甲醛或者甲醛含量极少；希夫试剂加入42%乙醇溶液和42%灯用酒精溶液中都呈现近无色，加入浓硫酸后都呈现无色，说明这两份假酒中所含醛类极少。
实验二 取8支依次贴有高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二锅头、杜康、42%乙醇溶液（95%分析纯乙醇与蒸馏水配制）、42%灯用酒精溶液（灯用酒精与蒸馏水配制）标签的洁净试管于试管架上，用量筒分别量取5mL上述白酒（或假酒）于相应标签的试管中，再向这8支试管中分别加入0.5g NaOH固体。然后把这8支试管放在烧杯中水浴加热（煮沸），观察并记录实验现象（见表2）。
实验结果：①高粱、老白干含醛类极少；高粱白酒含醛类较多；酒中仙与山西二锅头含醛类多，杜康含醛类最多；两份假酒中所含醛类极少或不含。②白酒中的醛类与强碱（氢氧化钠）在沸水浴中反应，使溶液变成黄色，该原理（方法）可以方便快速地鉴别真假白酒[13]。
1.3.2 白酒中甲醇的定性检测
实验一 白酒中甲醇的氧化
取8支依次贴有高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二锅头、杜康、42%乙醇溶液、42%灯用酒精溶液标签的洁净试管于试管架上，用量筒分别量取5mL这8种白酒或假酒于相应标签的试管中，将直径为2.5mm、长30cm的铜丝下端绕成 5个圈并列的螺旋状，将其在酒精灯上灼烧至红热，迅速插入一种白酒中，反复三次，可以看到溶液即刻剧烈沸腾，并闻到有刺激性气味产生。依照上述方法用螺旋状铜丝分别氧化其余7种白酒和假酒中的甲醇。
实验二 白酒中甲醇的检测
在6种被铜丝氧化过的白酒及2种假酒中，分别加入2mL希夫试剂，振荡，观察颜色变化，见表3。再向这8支试管中分别加入3滴浓硫酸，振荡，随时观察并记录上述各溶液颜色的变化，见表3。
实验结果：（1）被铜丝氧化后加入希夫试剂的各种白酒（或假酒）明显比氧化前加入希夫试剂颜色深，说明氧化后白酒（或假酒）中醛类含量更多。（2）加入浓硫酸后溶液最终变为蓝紫色，说明白酒（或假酒）被铜丝氧化后有不同量甲醛生成，即被氧化前白酒中含有甲醇，两份假酒中甲醇含量更大。
再换用细铜丝重复以上实验，细铜丝氧化甲醇时不如粗铜丝反应剧烈，加入希夫试剂后溶液颜色也不如粗铜丝氧化的颜色深，并且加入浓硫酸后高粱和老白干白酒的颜色会变浅接近无色。
2 结论与讨论
从实验现象可知，高粱、老白干、高粱白酒、酒中仙、山西二锅头、杜康中均含有不同量的甲醇与醛类物质，95%乙醇与灯用酒精兑制的假酒中甲醇含量更大。该实验装置简单、操作简便、安全可靠、现象明显，符合新课程实验改革生活化、趣味化、探究化的新理念。
（1）实验中分别用粗铜丝和细铜丝氧化了6种白酒中的甲醇，实验证明，粗铜丝要比细铜丝氧化得完全，效果好，实验现象更明显。
（2）白酒在我国有大量消费者，多年来一些不法分子为牟取私利，用对人体有害的物质来掺假﹑造假，严重损害了消费者利益，甚至致死人命。因此，对白酒真假的鉴别就显得十分重要。当用氢氧化钠鉴别真假白酒时，需要把盛在试管中的酒煮沸。白酒种类不同显黄色的温度、煮沸时间存在差异。若溶液变为黄色则证明该白酒为粮食酒，否则，可能为使用工业酒精勾兑的假白酒[14]。
（3）要科学合理饮酒。①饮用酒精度较高的酒，稍温热对健康有利。因为酒在酿造中含有的极微量的甲醇、醚、醛等沸点较低，稍温热有助于这些低沸点物质的挥发。②不要空腹饮酒。饮酒前，适当吃些含脂肪、蛋白质丰富的食物，可减少酒醉的机会。饮酒前喝些牛奶有益健康。牛奶中含有的半胱氨酸、VB1及钙等，能使酒中的醛类物质分解，并连同酒精一起迅速排出体外，减轻心脏与肝脏等器官的负担。饮酒时吃些豆腐或豆类食品有助解酒。豆腐中半胱氨酸能促使乙醇迅速排泄。饮酒时吃些富含VC的食物，能把食物内蛋白质所含的胱氨酸还原为半胱氨酸，有助于解毒。更重要的是在日常生活中要注意适量饮酒、正确饮酒。
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