一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统及其检测方法与流程

1.本发明属于烟草产品检测技术领域，涉及一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统及其检测方法。


背景技术：

2.烟气中氰化物含量，是烟气危害性指数7项指标之一，是评估烟气危害性的重要指标。烟气氰化物的含量，除了受烟用材料影响(主要是滤嘴打孔稀释率及卷烟纸透气度的影响)外，主要受烟丝中蛋白质、脯氨酸、天冬酰胺、有机酸铵、硝酸盐等十多种化学成分含量的影响。
3.控焦减害一直是烟草行业的工作重点之一。通过设计合理的叶组配方，以及采用烟叶调制、加工技术改善烟叶品质，可实现卷烟烟气氰化物释放量的选择性降低。在此研究过程中，测定烟丝中十多种烟气氰化物前体组分含量，对了解和分析不同种类和不同等级烟叶、不同烟叶调制和加工参数、以及不同叶组配方下烟丝燃烧可能释放的氰化物含量，有重要帮助——可在最终成品烟卷制完成并检测烟气前了解不同原料或工艺对产品最终品质的影响，为开展精准化产品设计和工艺调整提供支撑数据。但是，通过测定烟丝中前体物含量来了解烟丝燃烧后氰化物释放量的大小，会极大增加检测工作量，拖延了研究进度。为此，有研究者采用裂解色谱模拟检测的方法评估烟丝燃烧可能产生的烟气氰化物含量，从而将十数项检测缩减为1项检测，使提前评估具有实际可操作性。但该方法不仅需要采用py-gc/ms进行检测，且在操作复杂性、检测重复性、检测效率等方面也有许多限制，对人员操作的要求极高。
4.因此，开发一种简单可行的新策略，以检测烟草产品的氰化物前体物的含量，对于烟草产品质量把控具有重要的意义。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统及其检测方法。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.第一方面，本发明提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统，所述烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统包括依次连接的预处理模块、氰化物生成模块、分离模块和检测模块；所述预处理模块包括反应单元，所述反应单元包括加热装置。
8.本发明创造性地提出了一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统，基于所述检测系统，本发明成功实现了对烟草中水溶性氰化物前体物的检测，其操作简单，检测结果准确稳定，为卷烟烟气氰化物释放量的评估提供了新的策略，对于烟草产品质量把控具有重要的意义。
9.优选地，所述预处理模块包括第一进样单元、反应单元、分离单元和加压单元，所述第一进样单元与反应单元串联，并通过分离单元与加压单元并联。
10.优选地，所述第一进样单元包括依次连接的进液装置和进气装置。
11.优选地，所述反应单元包括依次连接的混匀装置和加热装置。
12.优选地，所述加热装置内加热螺旋管为20-100匝，例如20匝、40匝、60匝、80匝、100匝等，优选40-80匝。
13.优选地，所述分离单元包括气泡分离装置。
14.优选地，所述加压单元包括依次连接的进气装置、压力调节阀、开关阀、空气缓冲管、加压装置和排废装置。
15.优选地，所述氰化物生成模块包括依次连接的第二进样单元、消解反应单元和蒸馏反应单元。
16.优选地，所述第二进样单元包括依次连接的复进液装置、进气装置、进液装置和混匀装置，所述复进液装置连接预处理模块中的气泡分离装置。
17.优选地，所述消解反应单元包括依次连接的进液装置、混匀装置和紫外消解装置。
18.优选地，所述紫外消解装置内螺旋管为20-120匝，例如20匝、40砸、60匝、80匝、100匝、120匝等，优选40-100匝。
19.优选地，所述蒸馏反应单元包括依次连接的进液装置和蒸馏装置。
20.优选地，所述蒸馏装置内螺旋管为5-40匝，例如5匝、10匝、20匝、30匝等，优选5-10匝。
21.优选地，所述分离模块包括分离反应单元、排废单元和吸收单元。
22.优选地，所述排废单元包括依次连接的冷凝装置和排废装置。
23.优选地，所述吸收单元包括依次连接的冷凝装置、进液装置和气泡排出装置。
24.优选地，所述分离反应单元包括汽液分离装置，所述汽液分离装置同时连接氰化物生成模块中的蒸馏装置、排废单元中的冷凝装置以及吸收单元中的冷凝装置。
25.优选地，所述检测模块包括依次连接的第三进样单元、显色反应单元和检测单元。
26.优选地，所述第三进样单元包括依次连接的复进液装置、进气装置、进液装置和混匀装置，所述复进液装置连接分离模块中的气泡排出装置。
27.优选地，所述显色反应单元包括进液装置、混匀装置和加热装置。
28.优选地，所述加热装置内螺旋管为10-80匝，例如10匝、20匝、40匝、60匝、80匝等，优选20-40匝。
29.优选地，所述检测单元包括比色池和排废装置。
30.第二方面，本发明提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法，所述检测方法包括使用如第一方面所述的烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统进行检测，所述检测方法包括如下步骤：
31.(1)预处理：将待测烟草样品溶液注入预处理模块中进行加热处理，得预处理液；
32.(2)氰化物生成：预处理液进入氰化物生成模块，进行反应，得氰化物生成液；
33.(3)分离：氰化物生成液经分离模块分离得到氰根离子溶液；
34.(4)检测：在检测模块中对氰根离子溶液中的氰根离子含量进行检测，即得所述烟草中水溶性氰化物前体物的含量。
35.本发明创造性地提出了一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法，其操作简单，方法稳定性高、精密度高、准确性高，为卷烟烟气氰化物释放量的评估提供了新的策略，
对于烟草产品质量把控具有重要的意义。
36.优选地，所述待测烟草样品溶液的制备方法包括：将烟草样品与溶剂混合，过滤，即得；
37.优选地，所述溶剂包括纯水或酸性水溶液；
38.优选地，所述酸性水溶液中氢离子浓度为0.005-1mol/l，例如0.005mol/l、0.01mol/l、0.05mol/l、0.1mol/l、0.2mol/l、0.4mol/l、0.5mol/l、0.6mol/l、0.8mol/l、1mol/l等，优选为0.05-0.2mol/l。
39.优选地，所述混合的温度为15-40℃，例如15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等，所述混合的时间为20-60min，例如20min、30min、40min、50min、60min等。
40.优选地，所述混合的方式为振荡、涡旋或超声中的任意一种或至少两种的组合。
41.优选地，步骤(1)所述预处理包括：将待测烟草样品溶液、强酸溶液和气体通过第一进样单元注入检测系统，混合，加热，得预处理液。
42.优选地，所述强酸溶液中氢离子浓度为为1-3mol/l，例如1mol/l、1.2mol/l、1.5mol/l、1.7mol/l、2mol/l、2.2mol/l、2.5mol/l、2.7mol/l、3mol/l等。
43.优选地，所述强酸包括盐酸、硫酸或磷酸中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如盐酸和硫酸的组合、磷酸和盐酸的组合、磷酸和硫酸的组合等，其他任意的组合方式均可。
44.优选地，所述气体包括氮气或空气。
45.优选地，所述加热的温度为95-125℃，例如95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃等，优选为95-115℃。
46.优选地，步骤(2)所述氰化物生成包括：将步骤(1)得到的预处理液、碱性稀释液和气体通过第二进样单元注入检测系统，混合，而后加入氨基磺酸溶液并进行紫外消解，再加入蒸馏试剂进行蒸馏得氰化物生成液。
47.优选地，所述碱性稀释液中氢氧根离子的浓度为0.5-2mol/l，例如0.5mol/l、1.0mol/l、1.5mol/l、2mol/l等。
48.优选地，所述碱性稀释液包括氢氧化钠、氢氧化钾、硼氢化钠或硼氢化钾中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如氢氧化钠和硼氢化钠的组合、氢氧化钾和硼氢化钾的组合、氢氧化钠和硼氢化钾的组合等，其他任意的组合方式均可。
49.优选地，所述氨基磺酸溶液的浓度为2-6g/l，例如2g/l、2.5g/l、3g/l、3.5g/l、4g/l、4.5g/l、5g/l、5.5g/l、6g/l等。
50.优选地，所述蒸馏试剂中氢离子的浓度为5-12mol/l，例如5mol/l、6mol/l、7mol/l、8mol/l、9mol/l、10mol/l、11mol/l、12mol/l等，优选为6-8mol/l。
51.优选地，所述蒸馏试剂包括磷酸、次磷酸、硫酸或盐酸中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如磷酸和次磷酸的组合、次磷酸和硫酸的组合、次磷酸和盐酸的组合等，其他任意的组合方式均可。
52.优选地，所述蒸馏试剂还包括氨基磺酸。
53.优选地，所述蒸馏试剂中氨基磺酸的浓度为1-5g/l，例如1g/l、1.5g/l、2g/l、2.5g/l、3g/l、3.5g/l、4g/l、4.5g/l、5g/l等。
54.优选地，所述紫外消解的温度为20-85℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、
50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃等，优选为40-60℃。
55.优选地，所述蒸馏的温度为110-180℃，例如110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃等，优选为140-160℃。
56.优选地，步骤(3)所述分离包括：将步骤(2)得到的氰化物生成液通过汽液分离装置进行分离、冷凝、吸收，得到氰根离子溶液。
57.优选地，所述吸收包括与吸收溶液混合。
58.优选地，所述吸收溶液中氢氧根离子的浓度为0.02-0.2mol/l，例如0.02mol/l、0.05mol/l、0.07mol/l、0.1mol/l、0.12mol/l、0.15mol/l、0.17mol/l、0.2mol/l等。
59.优选地，所述吸收溶液包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。
60.优选地，步骤(4)所述检测包括：将步骤(3)得到的氰根离子溶液、酸性稀释液和气体通过第三进样单元注入检测系统，混合后，先后与氯胺t溶液和显色剂混合，进行显色反应，并用分光光度法进行检测，得到所述烟草中水溶性氰化物前体物的含量。
61.优选地，所述酸性稀释液的ph为5.1-5.3，例如5.1、5.2、5.3等。
62.优选地，所述酸性稀释液包括磷酸二氢钠，磷酸氢钠，硫酸氢钠，氢氧化钠、盐酸中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如磷酸二氢钠和磷酸氢钠的组合、磷酸二氢钠和硫酸氢钠的组合、磷酸氢钠和硫酸氢钠的组合等，其他任意的组合方式均可，然后再用氢氧化钠或盐酸调节酸性稀释液的ph值到指定范围。
63.优选地，所述显色剂包括异烟酸-巴比妥酸显色剂或吡啶-巴比妥酸显色剂。
64.优选地，所述显色反应的温度为35-40℃，例如35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃等。
65.本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
66.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
67.首先，本发明首次提出了一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统。所述烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统属于连续流动分析装置，首先，相比于手动操作的方式进行氰化物的检测，使用连续流动分析装置能够更好地避免操作过程中氰化物的扩散，使检测结果更加准确，并提高检测操作的安全性。而且连续流动分析的特点是在进样过程中同时通入气体，从而在液体样品中形成气泡间隔，避免前后样品溶液的混合，提高检测结果的准确性。
68.其次，目前现有技术中的连续流动分析装置仅适用于成分简单的水样中的氰化物的检测，其一般流程为将水样中的总氰化合物(包括硫氰酸根化合物、铁氰化合物等)消解后进行显色反应，从而通过分光法进行检测。然而，由于烟草中虽然极少含有总氰化合物，但含有大量的氨基酸、水溶性蛋白、糖苷、有机酸铵等有机成分会在燃烧状态下少量转化为氰化物，且烟草中还含有大量的水溶性糖、有机酸等组分，如果直接去消解无法实现氰化物前体物的转化，因此需要先对这些复杂组分进行预处理，而此过程往往在高温条件下进行比较利于反应的进行。但是由于常压下样品溶液一般在95℃时就会产生气泡，导致连续流动分析中的气泡间隔被扰乱，进而影响检测结果，如果温度更高时甚至会导致不同段样品溶液混合从而无法测量。而本发明创造性地在预处理模块中增加了加压单元，通过加压的
方式使样品溶液饱和蒸汽压升高，从而避免其在高温下产生气泡甚至沸腾，进而实现了在高温下进行连续流动分析，确保反应的充分进行。
69.基于所述检测系统，本发明首次提出了烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法，其操作简单，方法稳定性高、精密度高、准确性高，为卷烟烟气氰化物释放量的评估提供了新的策略，对于烟草产品质量把控具有重要的意义。
附图说明
70.图1是实施例1提供的烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统的结构示意图。其中，1—加压单元；2.1和2.2均为加热器；3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6和3.7均为5匝螺旋管；4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9和4.10均为管路接头；4.11为h型三通管路接头；5.1、5.2和5.3均为进气装置；6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8和6.9均为进液装置；7.1、7.2、7.3和7.4均为废液排出装置；8.1和8.2均为气泡分离装置；9.1和9.2均为复进液装置；10—紫外消解器；11—蒸馏器；12—汽液分离器；13.1和13.2均为水浴冷凝管；14—比色池；15为导管，直接导向废液瓶。
71.图2是加压单元的结构示意图。其中31—压缩空气进气装置、32—压力调节阀、33—开关阀、34—空气缓冲管、35—加压管、36—废液排出装置、37—加压接口。
具体实施方式
72.需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是化学剂粘合连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
73.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
74.实施例1
75.本实施例提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统，图1为其结构示意图。所述烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统包括加压单元1、加热器(2.1和2.2)、螺旋管(3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6和3.7)、管路接头(4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9和4.10)、h型三通管路接头(4.11)、进气装置(5.1、5.2和5.3)、进液装置(6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8和6.9)、废液排出装置(7.1、7.2、7.3和7.4)、气泡分离装置(8.1和8.2)、复进液装置(9.1和9.2)、紫外消解器10、蒸馏器11、汽液分离器12、水浴冷凝管(13.1和13.2)以及比色池14、以及导管15。
76.其中进气装置5.1、进液装置6.1、进液装置6.2与螺旋管3.1通过管路接头4.1进行连接。螺旋管3.1的另一端依次连接加热器2.1和气泡分离装置8.1。气泡分离装置8.1的另外两个接口分别连接加压单元1和复进液装置9.1。复进液装置9.1的另一个接口与螺旋管3.2以及管路接头4.3通过管路接头4.2进行连接。管路接头4.3的另外两个接口分别连接进液装置6.3和进气装置5.2。(说明：4.2和4.3这两个三口接头也可以用一个四口接头代替，同时将复进液装置9.1、进液装置6.3和进气装置5.2连接在一起，而后导向螺旋管3.2。)螺旋管3.2的另一端与螺旋管3.3以及进液装置6.4通过管路接头4.4进行连接。螺旋管3.3的
另一端连接紫外消解器10。紫外消解器10的另一端与进液装置6.5以及蒸馏器11通过管路接头4.5进行连接。蒸馏器11的另一端连接汽液分离器12。汽液分离器12的另两端分别连接水浴冷凝管13.1和水浴冷凝管13.2。水浴冷凝管13.1的另一端与废液排出装置7.1以及废液排出装置7.2通过h型三通管路接头4.11进行连接。水浴冷凝管13.2的另外一端与进液装置6.6以及气泡分离装置8.2通过管路接头4.6进行连接。气泡分离装置8.2的另外两个接口分别连接废液排出装置7.3和复进液装置9.2。复进液装置9.2的另外一个接口与螺旋管3.4以及管路接头4.8通过管路接头4.7进行连接。管路接头4.8的另外两个接口分别连接进液装置6.7和进气装置5.3。螺旋管3.4的另一端与进液装置6.8以及螺旋管3.5通过管路接头4.9进行连接。螺旋管3.5的另一端与进液装置6.9以及螺旋管3.6通过管路接头4.10进行连接。螺旋管3.6的另一端依次连接加热器2.2、螺旋管3.7和比色池14。比色池14的另外两端分别连接废液排出装置7.4与导管15。
77.所述加压单元1的结构如图2所示，包括依次连接的压缩空气进气装置31、压力调节阀32、开关阀33、空气缓冲管34、加压管35和废液排出装置36。其中加压管另有一加压接口37连接气泡分离装置8.1。
78.实施例2
79.本实施例提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统，其与实施例1的检测系统的区别仅在于不含有加压单元，其他与实施例1相同。
80.应用例1
81.本应用例提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法，所述烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法使用实施例1所述检测系统进行检测，具体步骤如下：
82.(1)第一级反应管路
83.1、首先，通过进液装置6.1将强酸溶液(2mol/l盐酸溶液)按一定流量(1.0ml/min)注入系统，并通过进气装置5.1持续注入空气，从而在管路中形成气泡间隔的连续流动液体。而后，通过进液装置6.2将样品溶液按一定流量(0.42ml/min)注入管路，与强酸溶液混合，并通过螺旋管3.1的滚动作用混合均匀。
84.所述样品溶液的制备方法如下：
85.按照yc-t 31-1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》标准，将烟叶或烟丝磨成粉末并测定水分含量。称取约1.0g粉末样品，精确至0.1mg，置于100ml磨口锥形瓶中，准确加入40ml浓度为0.1mol/l的盐酸溶液，具塞后超声40min，经定量滤纸过滤后，得到样品溶液。
86.2、随后混合溶液进入加热器2.1，在100℃加热条件下继续边滚动混合边加热，完成对样品溶液中大分子有机组分的酸解。为保证液体不在高温条件下产生气泡、打乱气泡间隔，采用出口端连接加压单元的方式，提高流动管路内的压力(外加压力调节为0.3bar)。
87.3、酸解后的样品溶液，采用复进样的方式，将已排空气泡的溶液按一定流量(1.2ml/min)通过复进液装置9.1注入下一级反应管路。
88.(2)第二级反应管路
89.1、通过进液装置6.3将碱性稀释溶液(40g/l氢氧化钠+1.05g/l硼氢化钠)按一定流量(2.0ml/min)注入流程系统，并通过进气装置5.2持续注入空气，在管路中形成气泡间隔的连续流动液体。而后，碱性稀释溶液与酸解后的样品溶液通过螺旋管3.2的滚动作用混
合均匀，进行中和及稀释。
90.2、通过进液装置6.4将氨基磺酸溶液(2g/l)按一定流量(0.42ml/min)注入流程系统，与中和稀释后的样品溶液通过螺旋管3.3的滚动作用混合均匀，以保障后续的紫外消解反应。
91.3、得到的溶液进入紫外消解器10，在35℃保温条件下边继续滚动混合边接受紫外照射，得到紫外消解后的样品溶液。
92.4、通过进液装置6.5将蒸馏试剂(磷酸1.8mol/l+次磷酸0.2mol/l+氨基磺酸1g/l)按一定流量(1.0ml/min)注入流程系统，与紫外消解后的样品溶液混合。
93.5、得到的溶液进入蒸馏器11，在110℃加热条件下边继续滚动混合边汽化，得到汽化后溶液。
94.(3)第三级反应管路
95.1、汽化后的溶液，采用双级冷凝管冷凝回收。
96.2、首先，沸点较高的大部分溶液在离开加热管路后迅速由气态转化为液态向下流动，而后经过水浴冷凝管13.1处降温，并通过排废装置将废液排出。
97.3、其后，沸点较低的小部分气态溶液(包括氰化氢在内的组分)继续顺着向前、向上的管路前进，在第二级冷凝器(即水浴冷凝管13.2)处冷凝由气态转化为液态。
98.4、吸收溶液(0.1mol/l的氢氧化钠)按一定流量(1.2ml/min)注入流程系统，与经第二级冷凝后的溶液混合，得到碱性的氰根离子溶液。
99.(4)第四级反应管路
100.1、通过进液装置6.7酸性缓冲溶液(磷酸二氢钠缓冲液，ph 5.3)按一定流量(0.23ml/min)注入流程系统，并通过进气装置5.3被持续注入空气，在管路中形成气泡间隔的连续流动液体。
101.2、氰根离子溶液经过气泡分离装置8.2排气泡，再通过复进液装置9.2，注入流程系统，而后通过螺旋管3.4的滚动作用与缓冲液混合均匀，以调节氰根离子溶液的酸碱性。
102.3、分别将氯胺t溶液(4g/l三水合氯胺t，通过进液装置6.8进样)与显色剂(异烟酸-巴比妥酸显色剂，通过进液装置6.9进样)先后按一定流量(皆为0.23ml/min)注入流程系统，并都通过螺旋管的滚动作用与前一阶段溶液混合均匀。
103.所述异烟酸-巴比妥酸显色剂的制备方法为：先用约450ml蒸馏水溶解3.5g氢氧化钠，再加入8.4g的1,3-二甲基巴比妥酸和6.8g的异烟酸，而后用1mol/l的盐酸溶液或1mol/l的氢氧化钠溶液调节ph至5.3，再加入0.5ml的brij 35并定容到500毫升。最后，在30℃的条件下剧烈混匀1小时，而后用起褶的滤纸过滤，即得。
104.4、混合显色剂后的溶液进入加热器2.2，在35℃保温条件下边继续滚动混合边加热，完成氰化物组分的显色反应。
105.5、显色反应后溶液经过螺旋管3.7降温后进入比色池14(50mm)，排空气泡后在580nm波长下进行定量检测。
106.应用例2
107.本应用例提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法，其采用实施例1的检测系统进行检测，具体如下：
108.(1)第一级反应管路
109.1、首先，通过进液装置6.1将强酸溶液(1.5mol/l硫酸溶液)按一定流量(0.80ml/min)注入系统，并通过进气装置5.1持续注入氮气，从而在管路中形成气泡间隔的连续流动液体。而后，通过进液装置6.2将样品溶液按一定流量(0.60ml/min)注入管路，与强酸溶液混合，并通过螺旋管3.1的滚动作用混合均匀。
110.所述样品溶液的制备方法如下：
111.按照yc-t 31-1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》标准，将烟叶或烟丝磨成粉末并测定水分含量。称取约0.5g粉末样品，精确至0.1mg，置于50ml磨口锥形瓶中，准确加入30ml 5％的醋酸溶液，40℃加热振荡萃取30min，得萃取液，经定量滤纸过滤后，用5％醋酸溶液洗涤滤渣和滤纸，合并滤液并定容到50ml，得到样品溶液。
112.2、随后混合溶液进入加热器2.1，在95℃加热条件下继续边滚动混合边加热，完成对样品溶液中大分子有机组分的酸解。为保证液体不在高温条件下产生气泡、打乱气泡间隔，采用出口端连接加压单元的方式，提高流动管路内的压力(外加压力调节为0.1bar)。
113.3、酸解后的样品溶液，采用复进样的方式，将已排空气泡的溶液按一定流量(1.5ml/min)通过复进液装置9.1注入下一级反应管路。
114.(3)第二级反应管路
115.1、通过进液装置6.3将碱性稀释溶液(20g/l氢氧化钠)按一定流量(2.4ml/min)注入流程系统，并通过进气装置5.2持续注入氮气，在管路中形成气泡间隔的连续流动液体。而后，碱性稀释溶液与酸解后的样品溶液通过螺旋管3.2的滚动作用混合均匀，进行中和及稀释。
116.2、通过进液装置6.4将氨基磺酸溶液(5g/l)按一定流量(0.23ml/min)注入流程系统，与中和稀释后的样品溶液通过螺旋管3.3的滚动作用混合均匀，以保障后续的紫外消解反应。
117.3、得到的溶液进入紫外消解器10，在60℃保温条件下边继续滚动混合边接受紫外照射，得到紫外消解后的样品溶液。
118.4、通过进液装置6.5将蒸馏试剂(硫酸4mol/l+次磷酸0.5mol/l)按一定流量(1.0ml/min)注入流程系统，与紫外消解后的样品溶液混合。
119.5、得到的溶液进入蒸馏器11，在140℃加热条件下边继续滚动混合边汽化，得到汽化后溶液。
120.(3)第三级反应管路
121.1、汽化后的溶液，采用双级冷凝管冷凝回收。
122.2、首先，沸点较高的大部分溶液在离开加热管路后迅速由气态转化为液态向下流动，而后经过水浴冷凝管13.1处降温，并通过排废装置将废液排出。
123.3、其后，沸点较低的小部分气态溶液(包括氰化氢在内的组分)继续顺着向前、向上的管路前进，在第二级冷凝器(即水浴冷凝管13.2)处冷凝由气态转化为液态。
124.4、吸收溶液(0.1mol/l的氢氧化钠)按一定流量(1.5ml/min)注入流程系统，与经第二级冷凝后的溶液混合，得到碱性的氰根离子溶液。
125.(4)第四级反应管路
126.1、通过进液装置6.7酸性缓冲溶液(硫酸氢钠和磷酸氢二钠混合缓冲液，ph 5.1)按一定流量(0.42ml/min)注入流程系统，并通过进气装置5.3被持续注入氮气，在管路中形
成气泡间隔的连续流动液体。
127.2、氰根离子溶液经过气泡分离装置8.2排气泡，再通过复进液装置9.2，注入流程系统，而后通过螺旋管3.4的滚动作用与缓冲液混合均匀，以调节氰根离子溶液的酸碱性。
128.3、分别将氯胺t溶液(4g/l三水合氯胺t，通过进液装置6.8进样)与显色剂(异烟酸-巴比妥酸显色剂，通过进液装置6.9进样)先后按一定流量(0.32ml/min)注入流程系统，并都通过螺旋管的滚动作用与前一阶段溶液混合均匀。
129.所述异烟酸-巴比妥酸显色剂的制备方法为：先用约450ml蒸馏水溶解3.5g氢氧化钠，再加入8.4g的1,3-二甲基巴比妥酸和6.8g的异烟酸，而后用1mol/l的盐酸溶液或1mol/l的氢氧化钠溶液调节ph至5.1，再加入0.5ml的brij 35并定容到500毫升。最后，在30℃的条件下剧烈混匀1小时，而后用起褶的滤纸过滤，即得。
130.4、混合显色剂后的溶液进入加热器2.2，在40℃保温条件下边继续滚动混合边加热，完成氰化物组分的显色反应。
131.5、显色反应后溶液经过螺旋管3.7降温后进入比色池14(50mm)，排空气泡后在590nm波长下进行定量检测。
132.应用例3
133.本应用例提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法，其采用实施例1的检测系统进行检测，具体如下：
134.(1)第一级反应管路
135.1、首先，通过进液装置6.1将强酸溶液(1mol/l磷酸溶液)按一定流量(1.2ml/min)注入系统，并通过进气装置5.1持续注入空气，从而在管路中形成气泡间隔的连续流动液体。而后，通过进液装置6.2将样品溶液按一定流量(0.80ml/min)注入管路，与强酸溶液混合，并通过螺旋管3.1的滚动作用混合均匀。
136.所述样品溶液的制备方法如下：
137.按照yc-t 31-1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》标准，将烟叶或烟丝磨成粉末并测定水分含量。称取约0.25g粉末样品，精确至0.1mg，置于100ml磨口锥形瓶中，准确加入50ml去离子水，具塞后超声60min，经定量滤纸过滤后，得到样品溶液。
138.2、随后混合溶液进入加热器2.1，在115℃加热条件下继续边滚动混合边加热，完成对样品溶液中大分子有机组分的酸解。为保证液体不在高温条件下产生气泡、打乱气泡间隔，采用出口端连接加压单元的方式，提高流动管路内的压力(外加压力调节为0.8bar)。
139.3、酸解后的样品溶液，采用复进样的方式，将已排空气泡的溶液按一定流量(1.0ml/min)通过复进液装置9.1注入下一级反应管路。
140.(4)第二级反应管路
141.1、通过进液装置6.3将碱性稀释溶液(80g/l氢氧化钾+2g/l硼氢化钾)按一定流量(1.8ml/min)注入流程系统，并通过进气装置5.2持续注入空气，在管路中形成气泡间隔的连续流动液体。而后，碱性稀释溶液与酸解后的样品溶液通过螺旋管3.2的滚动作用混合均匀，进行中和及稀释。
142.2、通过进液装置6.4将氨基磺酸溶液(3g/l)按一定流量(0.32ml/min)注入流程系统，与中和稀释后的样品溶液通过螺旋管3.3的滚动作用混合均匀，以保障后续的紫外消解反应。
143.3、得到的溶液进入紫外消解器10，在80℃保温条件下边继续滚动混合边接受紫外照射，得到紫外消解后的样品溶液。
144.4、通过进液装置6.5将蒸馏试剂(盐酸5mol/l+次磷酸1mol/l+氨基磺酸2g/l)按一定流量(2.0ml/min)注入流程系统，与紫外消解后的样品溶液混合。
145.5、得到的溶液进入蒸馏器11，在160℃加热条件下边继续滚动混合边汽化，得到汽化后溶液。
146.(3)第三级反应管路
147.1、汽化后的溶液，采用双级冷凝管冷凝回收。
148.2、首先，沸点较高的大部分溶液在离开加热管路后迅速由气态转化为液态向下流动，而后经过水浴冷凝管13.1处降温，并通过排废装置将废液排出。
149.3、其后，沸点较低的小部分溶液(包括氰化氢在内的组分)继续顺着向前、向上的管路前进，在第二级冷凝器(即水浴冷凝管13.2)处冷凝由气态转化为液态。
150.4、吸收溶液(0.15mol/l的氢氧化钾)按一定流量(1.6ml/min)注入流程系统，与经第二级冷凝后的溶液混合，得到碱性混合液。
151.(4)第四级反应管路
152.1、通过进液装置6.7酸性缓冲溶液(磷酸二氢钠缓冲液，ph 5.2)按一定流量(0.32ml/min)注入流程系统，并通过进气装置5.3被持续注入空气，在管路中形成气泡间隔的连续流动液体。
153.2、氰根离子溶液经过气泡分离装置8.2排气泡，再通过复进液装置9.2，注入流程系统，而后通过螺旋管3.4的滚动作用与缓冲液混合均匀，以调节溶液的酸碱性。
154.3、分别将氯胺t溶液(4g/l三水合氯胺t，通过进液装置6.8进样)与显色剂(异烟酸-巴比妥酸显色剂，通过进液装置6.9进样)先后按一定流量(0.32ml/min)注入流程系统，并都通过螺旋管的滚动作用与前一阶段溶液混合均匀。
155.所述异烟酸-巴比妥酸显色剂的制备方法为：先用约450ml蒸馏水溶解3.5g氢氧化钾，再加入8.4g的1,3-二甲基巴比妥酸和6.8g的异烟酸，而后用1mol/l的盐酸溶液或1mol/l的氢氧化钾溶液调节ph至5.2，再加入0.5ml的brij 35并定容到500毫升。最后，在30℃的条件下剧烈混匀1小时，而后用起褶的滤纸过滤，即得。
156.4、混合显色剂后的溶液进入加热器2.2，在35℃保温条件下边继续滚动混合边加热，完成氰化物组分的显色反应。
157.5、显色反应后溶液经过螺旋管3.7降温后进入比色池14(30mm)，排空气泡后在600nm波长下进行定量检测。
158.应用例4
159.本应用例提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法，其采用实施例2的检测系统进行检测，其检测方法参照应用例2。
160.应用例5
161.本应用例提供一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测方法，其采用实施例1的检测系统进行检测，其检测方法与应用例2的检测系统的区别仅在于将第一级反应管路中的“95℃加热”改为“90℃加热”，其他参照应用例2。
162.测试例
163.分别采用应用例1-5的检测方法对五种烟草样品中的水溶性氰化物前体物含量进行检测，每种样品各检测5次，并计算相对标准偏差，以反映方法的精密度。
164.检测结果如下：
165.表1
166.[0167][0168]
[0169]
结果显示：各应用例结果的rsd小于11％，其中应用例1-3和5结果的rsd小于8％，说明本发明提供的烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统及检测方法得到的检测结果精密度高，且在一定的范围内改变检测条件，得到的结果较一致，说明本发明的检测方法稳定性高。其中应用例4的检测方法相较于应用例2的检测方法的精密度较差，这是由于常压下样品溶液在95℃高温下产生气泡(原因是：水中能溶有少量空气，这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度随温度的升高而减少，当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。气泡生成之后，由于水继续被加热，在受热面附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽，使泡内的压强，即空气压与蒸汽压之和，不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大，当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮)，导致连续流动分析中的气泡间隔被扰乱，进而影响检测结果(表现为：分光光度法检测得到的吸收峰峰顶出现小峰突起或凹陷)。应用例5的检测方法相较于应用例2的检测方法的检测结果偏小，说明当酸化处理的反应温度不够高，会导致有机物酸解不充分，也会影响检测结果。
[0170]
为反映方法的准确度(以应用例1为例)，以氰离子含量为50.0μg/ml的水中氰标准物质(国家二级标准物质)，进行加标回收试验。结果如下：
[0171]
表2
[0172]
[0173][0174]
结果表明：加标回收率试验的结果在89％-108％范围内，表明方法的准确性良好。
[0175]
申请人声明，本发明通过上述实施例、应用例来说明本发明的一种烟草中水溶性氰化物前体物的检测系统及其检测方法，但本发明并不局限于上述实施例、应用例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例、应用例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
[0176]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0177]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。