婁斌,李陽,唐清,*,呂金鳳,丁建峰
(1.中國石化天津石油分公司,天津 300131;2.天津師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院,天津 300387)
了解煙草中的各種成分的含量,特別是有害成分的含量,是非常重要的。煙草中陰離子的分析,我國僅總氮和氯離子有國家,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[1]。離子色譜法(IC)應(yīng)用于煙草中的多種無機陰離子國內(nèi)外文獻(xiàn)報道很少,新的國家標(biāo)準(zhǔn)還未出臺。因此,本實驗采用抑制型離子色普法同時測定云煙煙絲中的 F-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,PO43-,SO42-7 種陰離子。通過實驗研究為 7 種無機陰離子對煙草的生理及其制品的品質(zhì)影響提供理論和實驗依據(jù),也為測定煙草中的無機陰離子含量提供一種新的實驗方法。
1.1.1 儀器
ICS-1000型離子色譜儀:美國DIONEX公司;KH-400DB型數(shù)控超聲波清洗器:昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司;SYZ-A型石英亞沸高純水蒸餾器:江蘇宜興勤華玻璃儀器廠;水系0.22μm過濾膜,RP柱:天津富集科技有限公司。
1.1.2 試劑
所用試劑均為高純試劑,Na2CO3,NaHCO3,NaF,NaCl,NaNO2,NaBr,NaNO3,Na3PO4·12H2O,Na2SO4,甲醇。
1.1.3 材料
云煙:紅云煙草(集團)有限責(zé)任公司昆明卷煙廠出品。
離子色譜儀:美國DIONEXICS-1000;淋洗液濃度:過水系0.22μm微膜的3.5 mmol/L Na2CO3-1.0 mmol/L NaHCO3溶液;淋洗液流速:1.20 mL/min;檢測器類型:電導(dǎo)檢測器;色譜工作站:變色龍軟件;分析柱:AS14;保護(hù)柱:AG14;進(jìn)樣量:25μL。
1.3.1 淋洗液的配制
稱取37.10 g碳酸氫鈉(優(yōu)級純)溶于亞沸水中,再加入8.40 g碳酸鈉(優(yōu)級純)混合,用亞沸水稀釋到1 L制得0.35 mol/L碳酸鈉和0.10 mol/L碳酸氫鈉的淋洗液儲備液溶液。用時移取10 mL用亞沸水稀釋到1000 mL,搖勻。此淋洗液為:3.5 mmol/L碳酸鈉和1.0 mmol/L碳酸氫鈉。
1.3.2 單一陰離子標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液配制
稱取如表1各物質(zhì),用亞沸水在容量瓶中配成1000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(計算公式:1×鹽的分子量/離子的分子量=化合物稱重量)。
表1 單一陰離子標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的配制Table 1 The preparation of standard single-anion stock solution
1.3.3 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制(100 mg/L)
吸取上述七種單一標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液各10 mL于100 mL容量瓶中,用亞沸水定容。
1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制
按表 2 配制 F-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,PO43-,SO42-混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
表2 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制Table 2 The preparation of standard series solution
煙絲在60℃恒溫箱中烘干,用研缽研成棕色粉末,用電子天平稱取10份質(zhì)量均為0.5005 g煙樣,置于高密度聚乙烯瓶中,5份加入60 mL亞沸水;另5份加入適量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,再加入50 mL亞沸水,在60℃超聲提取70 min,定容至100 mL容量瓶中。提取液在3000 r/min的條件下離心分離15 min,上清液經(jīng)過0.22μm濾膜過濾,濾液過RP柱,待測。
在最佳儀器工作條件下測定表2中混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,以保留時間min為橫坐標(biāo),電導(dǎo)率μs·cm-1為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖(圖1),在同樣實驗條件下測定煙草樣品譜圖(圖2)。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.1 Chromatogram of standards
圖2 過RP柱樣品色譜圖Fig.2 Chromatogram of sample by the treatment with RP cartridge
測定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液(表 2),按(1)式[2]計算檢出限。以峰面積對組分濃度做標(biāo)準(zhǔn)曲線,由截距和斜率求線性回歸方程,結(jié)果見表3。
式中:Smin為檢出限,(mg/L);cs為陰離子濃度,(mg/L);N為色譜噪音,μs;H為陰離子峰高,μs。
取10份煙草樣品,其中5份用于測定平均含量,另外5份用于測定加標(biāo)平均含量,儀器自動計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.54%~13.01%,根據(jù)各離子的測定值和加入量計算回收率為92.10%~107.18%,見表4。
表3 檢出限及線性系數(shù)Table 3 Detect limit and linear relationship
表4 精密度及準(zhǔn)確度(n=5)Table 4 Precision and accuracy
本實驗建立了超聲波提取樣品,抑制型離子色譜法同時測定煙草中的七種無機陰離子(F-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,PO43-,SO42-)含量的新方法。優(yōu)選出超聲波提取樣品,水做提取劑、超聲時間、溫度、淋洗液濃度、流速的最佳實驗條件。研究了RP前處理柱去除樣品基體中共存組分對測定的干擾,該方法的檢出限為0.0020 mg/L~0.2069 mg/L,相關(guān)系數(shù)為0.9987~0.9999,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.54%~13.01%,加標(biāo)回收率為92.10%~107.18%,完成一個樣品僅需12 min,符合測試要求。本課題相對于其它的關(guān)于煙草的研究是一個新的突破和創(chuàng)新。
[1]王金平.離子色譜法測定煙草中的10種陰、陽離子[J].化學(xué)分析計量,2006,15(3):30-33
[2]吳玉萍,王東丹,楊金輝.離子色譜法檢驗煙草中的Cl-,NO3-,NO2-[J].化學(xué)分析計量,2002,11(2):32-33