離子色譜同時(shí)測(cè)定煙草中的七種無(wú)機(jī)陰離子

婁斌，李陽(yáng)，唐清，*，呂金鳳，丁建峰

（1.中國(guó)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(guó)僅總氮和氯離子有國(guó)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(wú)機(jī)陰離子國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道很少，新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)還未出臺(tái)。因此，本實(shí)驗(yàn)采用抑制型離子色普法同時(shí)測(cè)定云煙煙絲中的 F－，Cl－，NO2－，Br－，NO3－，PO43－，SO42－7 種陰離子。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究為 7 種無(wú)機(jī)陰離子對(duì)煙草的生理及其制品的品質(zhì)影響提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，也為測(cè)定煙草中的無(wú)機(jī)陰離子含量提供一種新的實(shí)驗(yàn)方法。

1 材料與方法

1.1 主要儀器、試劑和材料

1.1.1 儀器

ICS-1000型離子色譜儀：美國(guó)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(guò)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?cè)噭琋a2CO3，NaHCO3，NaF，NaCl，NaNO2，NaBr，NaNO3，Na3PO4·12H2O，Na2SO4，甲醇。

1.1.3 材料

云煙：紅云煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司昆明卷煙廠出品。

1.2 色譜條件

離子色譜儀：美國(guó)DIONEXICS-1000；淋洗液濃度：過(guò)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(cè)器類型：電導(dǎo)檢測(cè)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 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

1.3.1 淋洗液的配制

稱取37.10 g碳酸氫鈉（優(yōu)級(jí)純）溶于亞沸水中，再加入8.40 g碳酸鈉（優(yōu)級(jí)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(chǔ)備液溶液。用時(shí)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(chǔ)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(chǔ)備溶液（計(jì)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(chǔ)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(chǔ)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

1.4 樣品的采集和前處理

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(guò)0.22μm濾膜過(guò)濾，濾液過(guò)RP柱，待測(cè)。

1.5 測(cè)定步驟

在最佳儀器工作條件下測(cè)定表2中混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，以保留時(shí)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(shí)驗(yàn)條件下測(cè)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(guò)RP柱樣品色譜圖Fig.2 Chromatogram of sample by the treatment with RP cartridge

2 結(jié)果與討論

2.1 檢出限、線性范圍和相關(guān)系數(shù)

測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液（表 2），按（1）式[2]計(jì)算檢出限。以峰面積對(duì)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(jiàn)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。

2.2 方法精密度和準(zhǔn)確度試驗(yàn)

取10份煙草樣品，其中5份用于測(cè)定平均含量，另外5份用于測(cè)定加標(biāo)平均含量，儀器自動(dòng)計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.54%～13.01%，根據(jù)各離子的測(cè)定值和加入量計(jì)算回收率為92.10%～107.18%，見(jiàn)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

3 結(jié)語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)建立了超聲波提取樣品，抑制型離子色譜法同時(shí)測(cè)定煙草中的七種無(wú)機(jī)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(shí)間、溫度、淋洗液濃度、流速的最佳實(shí)驗(yàn)條件。研究了RP前處理柱去除樣品基體中共存組分對(duì)測(cè)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(duì)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(gè)樣品僅需12 min，符合測(cè)試要求。本課題相對(duì)于其它的關(guān)于煙草的研究是一個(gè)新的突破和創(chuàng)新。

[1]王金平.離子色譜法測(cè)定煙草中的10種陰、陽(yáng)離子[J].化學(xué)分析計(jì)量,2006,15(3):30-33

[2]吳玉萍,王東丹,楊金輝.離子色譜法檢驗(yàn)煙草中的Cl-,NO3-,NO2-[J].化學(xué)分析計(jì)量,2002,11(2):32-33