離子色譜同時測定煙草中的七種無機陰離子

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.天津師范大學化學學院，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，行業標準[1]。離子色譜法（IC）應用于煙草中的多種無機陰離子國內外文獻報道很少，新的國家標準還未出臺。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影響提供理論和實驗依據，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 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DIONEX公司；KH-400DB型數控超聲波清洗器：昆山禾創超聲儀器有限公司；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）有限責任公司昆明卷煙廠出品。

1.2 色譜條件

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：電導檢測器；色譜工作站：變色龍軟件；分析柱：AS14；保護柱：AG14；進樣量：25μL。

1.3 標準溶液配制

1.3.1 淋洗液的配制

稱取37.10 g碳酸氫鈉（優級純）溶于亞沸水中，再加入8.40 g碳酸鈉（優級純）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 單一陰離子標準儲備溶液配制

稱取如表1各物質，用亞沸水在容量瓶中配成1000 mg/L標準儲備溶液（計算公式：1×鹽的分子量/離子的分子量=化合物稱重量）。

表1 單一陰離子標準儲備溶液的配制Table 1 The preparation of standard single-anion stock solution

1.3.3 混合標準溶液配制（100 mg/L）

吸取上述七種單一標準儲備溶液各10 mL于100 mL容量瓶中，用亞沸水定容。

1.3.4 標準系列溶液配制

按表 2 配制 F－，Cl－，NO2－，Br－，NO3－，PO43-，SO42－混合標準系列溶液。

表2 標準系列溶液配制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份加入適量的標準溶液，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，上清液經過0.22μm濾膜過濾，濾液過RP柱，待測。

1.5 測定步驟

在最佳儀器工作條件下測定表2中混合標準系列溶液，以保留時間min為橫坐標，電導率μs·cm-1為縱坐標，繪制標準溶液譜圖（圖1），在同樣實驗條件下測定煙草樣品譜圖（圖2）。

圖1 標準溶液色譜圖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

2 結果與討論

2.1 檢出限、線性范圍和相關系數

測定標準系列溶液（表 2），按（1）式[2]計算檢出限。以峰面積對組分濃度做標準曲線，由截距和斜率求線性回歸方程，結果見表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。

2.2 方法精密度和準確度試驗

取10份煙草樣品，其中5份用于測定平均含量，另外5份用于測定加標平均含量，儀器自動計算相對標準偏差（RSD）為0.54%～13.01%，根據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Table 3 Detect limit and linear relationship

表4 精密度及準確度（n=5）Table 4 Precision and accuracy

3 結語

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，相關系數為0.9987～0.9999，相對標準偏差（RSD）為0.54%～13.01%，加標回收率為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于煙草的研究是一個新的突破和創新。

[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].化學分析計量,2002,11(2):32-33