一种采用离子色谱法高稳定性测定卷烟主流烟气中氨含量的方法与流程

本发明涉及烟气分析领域，具体涉及一种采用离子色谱法高稳定性测定卷烟主流烟气中氨含量的方法。

背景技术：

氨是卷烟主流烟气七种有害成分之一，氨的释放量直接影响着产品的危害性指数。目前有关常规卷烟主流烟气中氨释放量的研究相对较多。烟草行业已经建立了离子交换色谱法分析主流烟气中氨含量的行业标准方法yc/t377—2010，但是该方法中氨待测液中的氨含量不稳定，氨在萃取液里的总量会不断上升，从而不利于测定出准确的氨值。后对该标准的前处理方法进行了修订，通过在低温条件下进样，以稳定待测液的稳定性，但是该方法对进样器的要求较高，而且不能控制萃取过程中造成氨释放的前体物质释放出氨。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种采用离子色谱法高稳定性测定卷烟主流烟气中氨含量的方法，使用由烟丝原料制备的萃取剂，提高氨检测结果的稳定性，检测灵敏度高。

本发明解决的技术方案是提供一种采用离子色谱法高稳定性测定卷烟主流烟气中氨含量的方法，包括以下步骤：

s1.捕集卷烟主流烟气总粒相物及气态氨；

s2.用由烟丝原料制备的萃取剂萃取总粒相物得萃取液，稀盐酸捕集气态氨得捕集液，等体积混合萃取液及捕集液稀释定容后过滤；

s3.滤液经离子色谱分析获得卷烟样品中离子色谱图，根据保留时间定性，利用外标法定量，扣除萃取剂中的氨含量，得到卷烟主流烟气中氨含量。

优选地，所述由烟丝原料制备的萃取剂制备步骤如下：300-400℃加热经甘油喷洒的烟丝，稀盐酸捕集烟气并稀释定容，得由烟丝原料制备的萃取剂。

优选地，所述离子色谱分析的色谱柱为cs16，流动相为0.045mol/l的甲基磺酸溶液，流速为1.0ml/min，进样量为25μl，柱温为30℃，电导池温度为35℃，抑制器电流为132ma。

优选地，所述s2萃取时间为15-20min，萃取方式为超声震荡萃取。

优选地，所述s1总粒相物由剑桥滤片捕集，气态氨由10mmol/l稀盐酸捕集。

优选地，所述s1之前还包括步骤：平衡卷烟，所述平衡条件温度为（22±1）℃，相对湿度（60±3）%，平衡时间为48h。

优选地，所述甘油用量为所述烟丝质量的10-20%。

优选地，所述稀盐酸浓度为10mmol/l。

本方案中利用雾化剂甘油雾化烟丝释放烟气，经稀盐酸吸收后得含有烟丝原料的萃取剂，使用萃取剂萃取样品卷烟主流烟气总粒相物，烟丝储存间空气中的挥发性有机物共有34种，主要为酯类、醛类和酮类等，由于甘油可萃取烟丝中的酮类物质，酮类物质的羰基一方面抑制卷烟烟气中的氨的前体物质即不稳定的乌洛托品等物质可逆降解为醛酮和氨，另一方面酮类物质的羰基会与烟气中稳定的氨基发生美拉德反应，起到锚固氨的作用，因此测得的结果更加稳定。

本发明的有益效果如下：

1.采用由烟丝原料制备的萃取剂萃取，利用烟丝本身的酮类物质抑制被测对象不稳定的氨前体物乌洛托品等物质降解，或锚固卷烟烟气中的氨，提高氨检测液的稳定性，检测结果重复性好，普适性高；

2.利用离子色谱法准确、快速的测定出样品溶液中氨的含量，适用于大批量分析卷烟样品氨释放量；

3.采用cs16色谱柱测定卷烟主流烟气中的氨含量，检测灵敏度高，线性范围广。

附图说明

图1为实施例1离子色谱分析图谱；

图2为实施例2离子色谱分析图谱；

图3为实施例3离子色谱分析图谱。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

制备含有烟丝原料的萃取剂：在10g烟丝中喷洒15%的甘油后，在300℃加热烟丝并用100ml浓度为10mmol/l稀盐酸溶液收集烟气，所得吸收液用40ml10mmol/l稀盐酸捕集烟气并稀释定容到200ml做萃取剂备用。

绘制标准曲线：以1000μg/ml的氨标准溶液为母液，用10mmol/l稀盐酸稀释所述母液，稀释倍数依次为2000倍、1000倍、500倍、250倍、125倍，使用色谱柱为cs16，流动相为0.045mol/l的甲基磺酸溶液，流速为1.0ml/min，进样量为25μl，柱温为30℃，电导池温度为35℃，抑制器电流为132ma的离子色谱分析法测定色谱图峰面积，利用线性回归绘制标准曲线，标准曲线方程为：y=0.209x

样品测定：将市售卷烟样品a在（22±1）℃、相对湿度（60±3）%条件下平衡48小时，然后确定和标记抽吸卷烟的烟蒂长度，抽吸4支卷烟。

用剑桥滤片捕集主流烟气总粒相物，以装有20ml浓度为10mmol/l稀盐酸收集气态氨，得捕集液；

将捕集有4支卷烟的主流烟气的剑桥滤片放入50ml锥形瓶中，加入由烟丝原料制备的萃取剂20ml，然后将锥形瓶置于调速振荡器上振荡15min，振荡器频率设为160r/min，得到萃取液，分别准确移取5ml上述粒相萃取液和5ml气相捕集液于25ml的容量瓶中并定容，，摇匀后用0.45μm水相针头过滤器过滤待测；

使用如制备标准曲线一致的离子色谱条件，色谱柱为cs16，流动相为0.045mol/l的甲基磺酸溶液，流速为1.0ml/min，进样量为25μl，柱温为30℃，电导池温度为35℃，抑制器电流为132ma的离子色谱分析法测定出峰时间7.407min及出峰面积，如图1所示，根据标准曲线，测得氨含量，以萃取剂中氨含量的1/5作为空白，扣除后得到卷烟主流烟气中氨含量。

分别在不同时刻测定氨待测溶液中氨的含量结果如表1所示，从表中可见应用本发明方法测得的氨含量相对稳定未发生显著的变化，而使用原标准方法yc/t377—2010测得的氨含量变化较大。

表1实施例1试验烟样采用新方法与标准方法yc/t377—2010氨含量稳定性分析结果①（单位：μg/cig）

注①“ⅰ”表示采用本专利方法测得的氨含量的变化；“ⅱ”表示采用标准方法yc/t377—2010测得的氨含量的变化。

按照本方法分析卷烟a主流烟气中氨的释放量，重复测定5次，如表2所示，结果发现本实验方法的重复性较好。

表2实验方法的重复性结果（单位：μg/cig）

实施例2

制备含有烟丝原料的萃取剂：在5g烟丝中喷洒20%的甘油后，在400℃加热烟丝并用100ml浓度为10mmol/l稀盐酸溶液收集烟气，所得吸收液用40ml10mmol/l稀盐酸捕集烟气并稀释定容到200ml做萃取剂备用。绘制标准曲线：以1000μg/ml的氨标准溶液为母液，用10mmol/l稀盐酸稀释所述母液，稀释倍数依次为2000倍、1000倍、500倍、250倍、125倍，使用色谱柱为cs16，流动相为0.045mol/l的甲基磺酸溶液，流速为1.0ml/min，进样量为25μl，柱温为30℃，电导池温度为35℃，抑制器电流为132ma的离子色谱分析法测定色谱图峰面积，利用线性回归绘制标准曲线，标准曲线方程为：y=0.218x

样品测定：将市售卷烟样品c在（22±1）℃、相对湿度（60±3）%条件下平衡48小时，然后确定和标记抽吸卷烟的烟蒂长度，抽吸4支卷烟。

用剑桥滤片捕集主流烟气总粒相物，以装有20ml浓度为10mmol/l稀盐酸收集气态氨，得捕集液；

将捕集有4支卷烟的主流烟气的剑桥滤片放入50ml锥形瓶中，加入由烟丝原料制备的萃取剂20ml，然后将锥形瓶置于调速振荡器上振荡20min，振荡器频率设为160r/min，得到萃取液，分别准确移取5ml上述粒相萃取液和5ml气相捕集液于25ml的容量瓶中定容，摇匀后用0.45μm水相针头过滤器过滤待测；

使用如制备标准曲线一致的离子色谱条件，色谱柱为cs16，流动相为0.045mol/l的甲基磺酸溶液，流速为1.0ml/min，进样量为25μl，柱温为30℃，电导池温度为35℃，抑制器电流为132ma的离子色谱分析法测定出峰时间7.413min及出峰面积，如图2所示，根据标准曲线，测得氨含量，以萃取剂中氨含量的1/5作为空白，扣除后得到卷烟主流烟气中氨含量。

每隔一定时间分析待测液中氨含量，并考察氨释放量是否稳定。

通过表3可见，细支卷烟c能在一定的时间范围内稳定待测液的氨含量，因此本方法具有良好的普适性。

表3细支卷烟c氨释放量稳定性分析结果（单位：μg/cig）

实施例3

制备含有烟丝原料的萃取剂：在8g烟丝中喷洒10%的甘油后，在350℃加热烟丝并用100ml浓度为10mmol/l稀盐酸溶液收集烟气，所得吸收液用10mmol/l稀盐酸稀释至500ml做为由烟丝原料制备的萃取剂备用。

绘制标准曲线：以1000μg/ml的氨标准溶液为母液，以所述稀盐酸稀释所述母液，稀释倍数依次为2000倍、1000倍、500倍、250倍、125倍，使用色谱柱为cs16，流动相为0.045mol/l的甲基磺酸溶液，流速为1.0ml/min，进样量为25μl，柱温为30℃，电导池温度为35℃，抑制器电流为132ma的离子色谱分析法测定色谱图峰面积，如图3所示，利用线性回归绘制标准曲线，标准曲线方程为：y=0.196x

样品测定：将市售卷烟样品a在（22±1）℃、相对湿度（60±3）%条件下平衡48小时，然后确定和标记抽吸卷烟的烟蒂长度，抽吸4支卷烟。

用剑桥滤片捕集主流烟气总粒相物，以装有20ml浓度为10mmol/l稀盐酸收集气态氨，得捕集液；

将捕集有4支卷烟的主流烟气的剑桥滤片放入50ml锥形瓶中，加入由烟丝原料制备的萃取剂20ml，然后将锥形瓶超声萃取15min，超声频率为3000hz，得到萃取液，分别准确移取5ml上述粒相萃取液和5ml气相捕集液于25ml的容量瓶中定容，摇匀后用0.45μm水相针头过滤器过滤待测；

使用如制备标准曲线一致的离子色谱条件，色谱柱为cs16，流动相为0.045mol/l的甲基磺酸溶液，流速为1.0ml/min，进样量为25μl，柱温为30℃，电导池温度为35℃，抑制器电流为132ma的离子色谱分析法测定出峰时间7.403min及出峰面积并定容，根据标准曲线，测得氨含量，以萃取剂中氨含量的1/5作为空白，扣除后得到卷烟主流烟气中氨含量。

每隔一定时间分析待测液中氨含量，并考察氨释放量是否稳定，并与实施例1所得结果对比，有表4可知，本方法测定氨含量一致性高，结果稳定。

表4氨稳定性结果

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。