Quantification of methanol in contaminated spirits with Raman

Význam tématu

Rychlá a spolehlivá identifikace metanolu jako nebezpečného příměsi v lihovinách je klíčová pro ochranu veřejného zdraví. Metanol vznikající při nelegální výrobě alkoholu způsobuje závažné otravné příznaky, oslepnutí a smrt. Tradiční metody často vyžadují otevření obalu a složitou přípravu vzorku, zatímco Ramanova spektroskopie umožňuje bezkontaktní, rychlou a citlivou detekci v terénu.

Cíle a přehled studie / článku

Středobodem Application Note 410000019-B je ukázka schopnosti Ramanovy spektroskopie kvantifikovat metanol v kokosu-ochuceném rumu s přídavkem metanolu v rozmezí 0,33–5,36 % objemových. Článek popisuje praktické nasazení přenosného zařízení pro rychlý screening nelegálních lihovin a demonstruje výkon metody na reálném vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

• Spektrometr i-Raman® Plus 785S s 785 nm laserem a vláknovým sondou
• Držák vialek (NR-LVH) s borosilikátovými 15 mm lahvičkami
• Software Vision pro akvizici dat a zpracování spekter
• Sběr Ramanových spekter v rozsahu 65–3350 cm⁻¹ s integračním časem 20 s a laserovým výkonem 100 mW
• Spektrální zpracování: Standard Normal Variate a Savitzky-Golayova derivace
• Kalibrace: částečné nejmenší čtverce (PLS) v oblasti 920–1580 cm⁻¹

Hlavní výsledky a diskuse

Ramanova spektra ukazují výrazný nárůst intenzity pásu kolem 1000 cm⁻¹ s rostoucím obsahem metanolu. PLS model vykazuje výborné statistické parametry (R² = 0,9977, RMSEC = 0,0976 % obj., RMSECV = 0,1069 % obj.), což potvrzuje schopnost spolehlivě kvantifikovat metanol již od přibližně 1 % objemových. Metoda nevykazuje významné rušení vodou a umožňuje měření bez otevření láhve.

Přínosy a praktické využití metody

• Okamžitý screening nelegálních lihovin v terénu
• Bezpečné měření skrz opticky průhledné obaly bez manipulace se vzorkem
• Vysoká citlivost a selektivita vůči metanolu i v přítomnosti ethanolu
• Minimální nutnost přípravy vzorku a rychlá odezva výsledku

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze rozšířit na detekci dalších škodlivých adulterantů v potravinách, pohonných hmotách či farmaceutických přípravcích. Integrace pokročilých chemometrických postupů a automatizovaných vestavěných databází umožní rychlejší identifikaci více složek současně a širší nasazení v oblasti QA/QC.

Závěr

Prezentovaná studie potvrzuje, že přenosná Ramanova spektroskopie představuje robustní, citlivý a neinvazivní nástroj pro kvantitativní stanovení metanolu v lihovinách. Díky vysoké spolehlivosti a jednoduchému ovládání je vhodná pro terénní kontrolu a ochranu spotřebitelů.

Reference

1. Lachenmeier D.W.; Schoeberl K.; Kanteres F. Is Contaminated Unrecorded Alcohol a Health Problem in the EU? Addiction 2011, 106(s1), 20–30.
2. Spritzer D.; Bilefsky D. Czechs See Peril in a Bootleg Bottle. The New York Times, 2012.
3. Collins B. Methanol Poisoning: The Dangers of Distilling Spirits at Home. ABC Australia, 2013.
4. Gryniewicz-Ruzicka C.M.; Arzhantsev S.; Pelster L.N. Multivariate Calibration and Instrument Standardization for the Rapid Detection of Diethylene Glycol in Glycerin by Raman Spectroscopy. Appl Spectrosc 2011, 65(3), 334–341.