趙海娟,陳偉華,史中華,陳霞
(1.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司安陽(yáng)卷煙廠(chǎng),河南安陽(yáng),455000;2.河北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心,河北石家莊,050051;3.吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司,吉林延吉,133001)
在煙用醋酸纖維濾棒的成型工藝中,大多采用三乙酸甘油酯作為增塑劑[1],以改善濾棒與卷煙的接裝特性,提高濾棒的抗熱塌陷性能。醋酸纖維濾棒中三乙酸甘油酯含量,一般為6%-10%[2,3],而三乙酸甘油酯含量的檢測(cè),車(chē)間多采用干濕棒法測(cè)定醋酸纖維濾棒中的三乙酸甘油酯含量[4],先后有多種方法,而氣相色譜法具有分離效能高、靈敏度高、精確度高等優(yōu)點(diǎn),被CORESTA作為推薦方法,用來(lái)測(cè)定濾棒中的三乙酸甘油酯含量。
但在測(cè)定中發(fā)現(xiàn),按照YC/T331-2010《醋酸纖維濾棒中三乙酸甘油酯的測(cè)定氣相色譜法》中要求,樣品在前處理裁切時(shí)容易粘連裁切工具,導(dǎo)致樣品量損失,同時(shí)存在萃取時(shí)間長(zhǎng)、萃取體積耗用量大、萃取效果不完全等問(wèn)題,因此研究建立適宜的前處理方法,實(shí)現(xiàn)濾棒中三乙酸甘油酯含量的準(zhǔn)確定量分析。
醋酸纖維濾棒。
無(wú)水乙醇(分析純,上海國(guó)藥);十七碳烷(內(nèi)標(biāo)物),標(biāo)準(zhǔn)品,純度不低于99%;三乙酸甘油酯,標(biāo)準(zhǔn)品,純度不低于99%。
電子天平(精確到0.1mg);氣相色譜儀,配有火焰離子化檢測(cè)器和分流進(jìn)樣方式的進(jìn)樣口;毛細(xì)管色譜柱,30m*0.53mm*1.0um,固定相為交聯(lián)聚乙二醇;回旋振蕩器(HY-BⅡ,金壇)。
材料,醋酸纖維濾棒,120mm*24.1mm,安陽(yáng)卷煙廠(chǎng)成型車(chē)間提供。
1.2.1 樣品前處理
濾棒樣品在GB/T 16477-2004規(guī)定的調(diào)節(jié)大氣環(huán)境下平衡至少12h;平衡后的含成型紙濾棒取適量沿縱向撕開(kāi),再剪成10-20mm長(zhǎng)的小段,混合均勻,置于干凈的密封袋中待用,每個(gè)樣品不少于3g。準(zhǔn)確稱(chēng)取1.5g(精確至0.1mg)樣品置于100mL具塞三角瓶中,加入90mL萃取液,蓋上瓶蓋。用回旋振蕩器振蕩萃取2h,取上層清液進(jìn)行氣相色譜分析。
1.2.2 色譜條件
——進(jìn)樣口溫度:250℃;
——初始溫度:120℃;
——程序升溫:以10℃/min的速率由120℃升至210℃,保持5min;
——檢測(cè)器溫度:250℃;
——載氣:高純氮?dú)猓?7.6mL/min,恒流;
——輔助氣:空氣300mL/min、高純氫氣40mL/min;
——分流比:5:1;
——進(jìn)樣量:1.0uL。
采用上述條件,總分析時(shí)間約為14min。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)制作
準(zhǔn)確稱(chēng)取2.5g三乙酸甘油酯標(biāo)樣,加入50mL容量瓶中,用無(wú)水乙醇定容至刻度,搖勻,得到50mg/mL三乙酸甘油酯標(biāo)準(zhǔn)樣品儲(chǔ)備液。準(zhǔn)確稱(chēng)取1.0g十七碳烷,加入1000mL容量瓶中,用無(wú)水乙醇定容至刻度,搖勻,得到內(nèi)標(biāo)濃度為1mg/mL的萃取液。分別移取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL標(biāo)準(zhǔn)樣品儲(chǔ)備液于10mL容量瓶中,用萃取液進(jìn)行定容,搖勻,得到濃度為1、2、3、4、5mg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
2.1.1 等比例減少樣品質(zhì)量和萃取液體積效果比較
取平衡后1支含成型紙濾棒取適量沿縱向撕開(kāi),剪成10-20mm長(zhǎng)的小段,裁切稱(chēng)重(精確至0.1mg),加入20mL萃取液,進(jìn)行振蕩萃取。同時(shí)取平衡后5支含成型紙濾棒取適量沿縱向撕開(kāi),剪成10-20mm長(zhǎng)的小段,裁切稱(chēng)重(精確至0.1mg),加入100mL萃取液,進(jìn)行振蕩萃取結(jié)果見(jiàn)圖1。結(jié)果顯示,等比例減少樣品質(zhì)量和萃取液體積,濾棒中三乙酸甘油酯含量檢測(cè)結(jié)果一致。
圖1 等比例減少樣品質(zhì)量和萃取液體積對(duì)濾棒中三乙酸甘油酯含量的影響
2.1.2 樣品質(zhì)量的選擇
為保證樣品有足夠的代表性,減少萃取液用量,同時(shí)保證萃取效率和良好的穩(wěn)定性,本方法仍采用5支實(shí)驗(yàn)濾棒。將5支含成型紙濾棒取適量沿縱向撕開(kāi),剪成10-20mm長(zhǎng)的小段混合均勻后,從中準(zhǔn)確稱(chēng)取1.5g(精確至0.1mg)樣品,置于具塞的250mL三角瓶。
2.1.3 萃取時(shí)間的選擇
稱(chēng)取1.5g樣品,加入50mL萃取液,分別考察1h、2h、3h不同萃取時(shí)間對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2。結(jié)果顯示,振蕩萃取2h時(shí)濾棒中三乙酸甘油酯含量測(cè)定值達(dá)到最大,隨著萃取時(shí)間的增加,萃取效果再無(wú)明顯變化。因此,確定萃取時(shí)間為2h。
圖2 不同萃取時(shí)間對(duì)濾棒中三乙酸甘油酯含量的影響
2.1.4 萃取體積的選擇
萃取液體積對(duì)濾棒中三乙酸甘油酯的萃取效率有較大影響。本方法中考察了40mL、50mL、60mL、70mL、80mL、90mL、100mL、110mL、120mL不同萃取體積對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2。結(jié)果顯示,隨著萃取體積的增大,濾棒中三乙酸甘油酯含量呈現(xiàn)升高趨勢(shì),當(dāng)萃取體積為90mL時(shí)達(dá)到最大,之后開(kāi)始緩慢降低。因此,確定萃取體積為90mL。
圖3 不同萃取體積對(duì)濾棒中三乙酸甘油酯含量的影響
按照1.2.2色譜條件和1.2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制方法,得到三乙酸甘油酯與十七碳烷(內(nèi)標(biāo)物)的峰面積比,以峰面積比(Y)對(duì)三乙酸甘油酯的濃度作線(xiàn)性回歸方程,如圖4所示,三乙酸甘油酯在0.3-0.6mg/mL之間內(nèi)呈很好的線(xiàn)性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99998,本方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系良好,可滿(mǎn)足定量分析的需要。
圖4 三乙酸甘油酯的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖
分別稱(chēng)取低、中、高三個(gè)質(zhì)量的三乙酸甘油酯于250mL三角瓶中,加入90mL萃取液振蕩2h,進(jìn)行上機(jī)分析,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 方法回收率
按照1.2.1進(jìn)行樣品前處理,1.2.2色譜條件進(jìn)行檢測(cè)分析,檢測(cè)結(jié)果及重復(fù)性見(jiàn)表2.
表2 樣品檢測(cè)和重復(fù)性測(cè)定結(jié)果
對(duì)《YC/T331醋酸纖維濾棒中三乙酸甘油酯的測(cè)定氣相色譜法》檢測(cè)方法進(jìn)行了優(yōu)化:①確定樣品質(zhì)量為1.5g,萃取液體積為90mL,振蕩時(shí)間為2h;②建立方法的重復(fù)性良好,各樣品檢測(cè)結(jié)果的RSD均小于1%③在回收率試驗(yàn)中,低、中、高濃度樣品回收率均在93%以上,表明方法的準(zhǔn)確性較高。