连续流动分析法测定卷烟侧流烟气中的氢氰酸

建立了一种用稀氢氧化钠溶液吸收、应用异烟酸与1,3-二甲基巴比妥酸显色体系在连续流动分析仪上检测卷烟侧流烟气中HCN的方法.在6.2×10-2～15.0 mg/L浓度范围内,该方法具有良好的线性(相关系数为0.9999),检测限(S/N=3)为1.95×10-2mg/L,加标回收率均值为99.1%,RSD=4.32%.利用所建立的方法测定了21种卷烟样品主、侧流烟气中的HCN,结果表明:①侧流烟气中HCN的含量比主流烟气高约10%～70%;②其含量大小与焦油量相关,焦油含量高的卷烟样品,主、侧流烟气中HCN的含量相应较高.     

连续流动分析法测定卷烟侧流烟气中的氢氰酸

摘要:建立了一种用稀氢氧化钠溶液吸收、应用异烟酸与1,3-二甲基巴比妥酸显色体系在连续流动分析仪上检测卷烟侧流烟气中HCN的方法。在6.2×10-2 ～15.0 mg/L浓度范围内,该方法具有良好的线性（相关系数为0.9999）,检测限（S/N=3）为1.95×10-2 mg/L,加标回收率均值为99.1%,RSD=4.32%。利用所建立的方法测定了21种卷烟样品主、侧流烟气中的HCN,结果表明:①侧流烟气中HCN的含量比主流烟气高约10%～70%;②其含量大小与焦油量相关,焦油含量高的卷烟样品,主、侧流烟气中HCN的含量相应较高。      

碱性功能SBA-15/聚醚砜复合材料降低卷烟烟气中的氰化氢

为选择性降低卷烟主流烟气中HCN释放量,采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)对SBA-15介孔分子筛进行碱性功能化修饰,并与聚醚砜复合得到碱性功能化SBA-15/聚醚砜复合材料。利用低温氮气吸附脱附、扫描电镜、热重分析等手段对该材料孔结构、表面形貌及热稳定性进行表征,并将材料添加于卷烟滤嘴中考察降低HCN性能。结果表明:①经APTS修饰的SBA-15材料仍保持有序介孔孔道结构,且与聚醚砜复合后的材料具有不规则的海绵状多孔结构;②复合材料在200℃以下具有良好热稳定性;③将碱性功能化SBA-15/聚醚砜复合材料以20 mg/支添加量制成二元复合滤棒应用于卷烟后,卷烟主流烟气中HCN释放量降低29.6%,而焦油及感官质量变化较小,卷烟危害性评价指数(H)下降0.2。表明所制备材料对卷烟烟气HCN有良好选择性吸附性能。     

连续流动法测定卷烟主流烟气中的HCN释放量

为快速准确地测定卷烟主流烟气的HCN释放量,考察了烟气捕集方式、显色温度、时间和缓冲溶液pH值、14种阴离子和15种阳离子、样品溶液的放置时间对基于异烟酸—1,3-二甲基巴比妥酸显色体系的连续流动法测定结果的影响,与吡啶—吡唑啉酮显色法进行了比较,并采用该法测定了50个国产卷烟样品主流烟气的HCN释放量。结果表明:①采用剑桥滤片和一个盛有30mL0.1 mol/L NaOH水溶液的吸收瓶分别捕集烟气粒相和气相物的效率最高,HCN的回收率和RSD分别为99.1%和4.3%;②在高于15℃的室温下反应8min达到最大吸收;③pH5.3邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液比较适宜;④HCN测定量不受烟气中的痕量阴、阳离子的影响;⑤样品吸收液在制成后6h内较稳定;⑥异烟酸—1,3-二甲基巴比妥酸显色法与吡啶—吡唑啉酮法的测定结果没有显著性差异,但前者较后者安全环保、稳定性好、操作简单、灵敏度高、重复性好;⑦50个牌号国产卷烟样品主流烟气中的HCN释放量在26~147μg/支之间,烤烟型和混合型卷烟烟气HCN平均释放量分别为93.8和63.6μg/支。该法适合于批量卷烟样品主流烟气中HCN含量的快速分析。     

功能化聚乙烯亚胺选择性降低卷烟烟气中的HCN

为选择性降低卷烟主流烟气中氰化氢(HCN)的释放量,制备了过渡金属离子改性的聚乙烯亚胺(PEI)液体功能材料,对材料进行了紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和热重分析(TG)表征。利用卷烟添加剂性能模拟评价装置考察了制备材料降低烟气中HCN的性能,并优化了材料的制备条件;将优化后制备的材料以涂布在纸-醋纤二元复合滤棒中的形式应用于卷烟。结果表明:1金属离子改性的PEI功能材料具有较好的水溶性,在280℃以下具有良好的热稳定性;2PEI重均分子量为600、溶液质量分数为20%、金属离子为Zn~(2+)且Zn~(2+)/PEI比值为2.93×10~(-4)mol/g时,所制备的功能材料对烟气HCN降低性能最好;3与对照卷烟相比,材料添加量为10.6 mg/支的试验卷烟主流烟气HCN的选择性降低率为40.2%,焦油和感官质量基本不变;材料添加量为19.9 mg/支时,HCN的选择性降低率高达72.1%,但卷烟感官质量有一定降低。     

冷原子吸收光谱法测定卷烟主流烟气中的汞

考察了50 mg/mL酸性高锰酸钾溶液捕集剂、微波消解、SnCl2还原,流动注射-冷原子吸收光谱法测定卷烟主流烟气中汞的方法,并采用该方法测定了12个卷烟烟气样品。结果表明:①方法的线性范围为0.1～100μg/L,检出限0.03μg/L,RSD5%,回收率85.6%～105.7%;②卷烟主流烟气中的汞含量与焦油量具有一定的相关性。     

硅烷化-GC/MS联用测定卷烟主流烟气中7种酚类化合物

为准确测定卷烟主流烟气中7种酚类化合物(苯酚,邻、间、对-甲酚,邻、间、对-苯二酚)的释放量,建立了一种N-甲基-N-(三甲基硅烷)三氟乙酰胺(MSTFA)硅烷化-气相色谱-质谱(GC/MS)法。在标准抽吸条件下,用剑桥滤片捕集2支卷烟的烟气粒相物,加入内标(苯酚-d5)标准溶液和三氯甲烷超声萃取10 min,取1 m L萃取液于色谱瓶中并加入30μL MSTFA,压盖密封后在60℃下衍生化20 min,然后进行GC/MS分析。结果表明:(1)该方法的相对标准偏差(n=8)为2.6%~5.6%,加标回收率93.1%~102.9%,检出限0.005~0.026μg/支。(2)与标准方法相比,该方法可实现间-甲酚和对-甲酚的良好分离,能够准确测定卷烟主流烟气中7种酚类化合物的释放量。(3)采用该方法与现有标准方法对25个卷烟样品检测的结果一致性较好,无显著差异。该方法检测结果稳定性、重复性好,准确性和精确度高,适用于卷烟主流烟气中7种酚类化合物的检测。     

茄尼醇的快速分析及在烟气摄入量评估中的应用

建立了应用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)测定卷烟主流烟气和滤嘴中茄尼醇的方法,测定了21个牌号卷烟样品烟气中茄尼醇的释放量,并研究了滤嘴截留茄尼醇量与卷烟主流烟气中茄尼醇、烟碱、焦油释放量的相关性。结果表明:①采用本方法在7 min内即可完成对茄尼醇的检测,在0.5～100.0μg/mL范围内线性良好(R2=1),定量限为0.47μg/支,加标回收率为94.28%～106.70%,相对标准偏差(RSD)为2.06%;②不同牌号卷烟主流烟气中茄尼醇释放量差别较大,为34.47～300.00μg/支;③滤嘴截留茄尼醇量与卷烟主流烟气茄尼醇、烟碱、焦油的R2分别为0.9967,0.9467和0.9954。该方法适合于卷烟主流烟气中茄尼醇的快速分析,可为吸烟者烟气主要有害成分暴露量评估方法的建立提供参考。     

冷阱捕集-气相色谱-质谱法测定卷烟主流烟气中的呋喃

建立了测定卷烟主流烟气中呋喃的冷阱捕集-气相色谱-质谱(GC/MS)法。主流烟气中的呋喃用含有氘代内标(呋喃-d4)的冷甲醇吸收后在选择离子监测模式下进行GC/MS 分析;考察了11 个不同品牌卷烟在ISO 抽吸模式与加拿大深度抽吸模式下主流烟气呋喃的释放量。结果表明:方法的线性相关系数为0.999 7,检出限为0.028 μg/mL,加标回收率和相对标准偏差(RSD)分别为94.2%~98.5%和3.3%~4.6%。加拿大深度抽吸模式下卷烟主流烟气中呋喃的释放量为ISO 抽吸模式下的两倍以上,ISO抽吸模式下卷烟主流烟气呋喃释放量与实测焦油量显著线性相关。该方法适用于测定卷烟主流烟气中呋喃的释放量。      

两种抽吸模式下卷烟主流烟气中主要酚类的释放量比较

为了解不同抽吸方式对卷烟主流烟气中主要酚类化合物释放量的影响,建立了一种利用超高效液相色谱(UPLC)快速分析卷烟主流烟气中邻-苯二酚、对-苯二酚、间-苯二酚、苯酚、邻-甲酚、间+对-甲酚的方法,并采用该方法测定了ISO模式和加拿大卫生部(Health Canada)深度抽吸模式下38个卷烟样品烟气中这7种主要酚类的释放量。结果表明:①方法检测限为16～43 ng/支,回收率94%～102%,RSD4%;②与ISO抽吸模式相比,在HC深度抽吸模式条件下卷烟主流烟气中主要酚类化合物释放量显著提高。     

烤烟主流烟气中氢氰酸释放量的差异性及主要影响因素分析

为研究我国烤烟主产区烟叶卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的差异及主要的影响因素,选取了我国5个主产区,上中下三部位的烤烟烟叶作为试验材料,测定了烟叶化学成分含量和卷烟主流烟气中氢氰酸释放量,并进行方差分析、相关性分析、多元线性回归与通径分析。结果表明,产区间氢氰酸释放量差异达显著性水平,其中黄淮烟区极显著高于其他4个产区;部位间氢氰酸释放量差异达极显著水平,表现为：上部叶>中部叶>下部叶。主流烟气中氢氰酸释放量与烟叶中总植物碱、挥发碱、氨、总氮以及氨基酸等含氮类物质以及丙二酸和氯呈显著性正相关;与总糖、还原糖以及钾氯比呈显著性负相关。回归分析和通径分析结果表明,影响主流烟气中氢氰酸释放量的主要因素为：总氮>总植物碱>脯氨酸>氨>氯。多元逐步回归分析建立了主流烟气中氢氰酸释放量的回归模型,该模型能够解释61.3%因变量的变化,准确预测仍需综合其他因素进一步优化模型。     

金属络合衍生-高效液相色谱法测定卷烟主流烟气中的氰化氢

建立了金属络合衍生和反相高效液相色谱检测主流烟气中氰化氢的方法。该方法以Ni(II)-NH₃为金属络合衍生化试剂,以5 mmol/L四戊基溴化铵为离子对试剂,分析时间小于10 min。氰化物标准工作曲线在0.1~20 μg/mL范围内线性关系良好(R²> 0.999);检出限和定量限分别为0.049 和0.162 μg/支;3个加标水平回收率在87.41%~119.47%。该法与连续流动法测定结果较为一致:肯塔基对照卷烟3R4F检测结果相对偏差为-5.35%,15种卷烟样品测定结果相对偏差在-0.79%~8.51%。     

卷烟主流烟气中氨测定方法的改进及不同抽吸模式下的氨释放量比较

为了提高卷烟主流烟气中氨(NH3)的测定效率,对现行标准YC/T 377—2010的离子色谱(IC)测定方法进行了改进,并考察了ISO和加拿大深度抽吸(HC)模式下卷烟主流烟气中NH3释放量变化。结果表明:①采用Ion Pac CS16分析柱、等度洗脱、0.60 mL/min流速和50 mmol/L甲烷磺酸(MSA)淋洗液,15 min内即可完成单个卷烟样品中NH3的测定;②NH3的加标回收率为97.53%～99.13%,相对平均标准偏差(RSD)<5%;③HC模式下主流烟气中NH3含量明显高于ISO抽吸模式下的含量。     

抽吸条件对卷烟主流烟气氰氢酸释放量影响的研究

为考察不同抽吸条件对主流烟气中氢氰酸(HCN)释放量结果的影响,在吸烟机上,通过改变吸烟参数,对4种卷烟主流烟气中HCN释放量进行了测试.研究表明:抽吸条件的变化对主流烟气中HCN的释放量影响相当大,增加抽吸容量,减少抽吸持续时间,缩短抽吸间隔时间,减小滤嘴通风孔通风率以及减少烟蒂长度均能引起主流烟气中HCN释放量的增加,但并不呈线性,因此,在吸烟支数相同的情况下,通过改变抽烟习惯,可减少吸烟者对HCN的摄入量,提高吸烟安全性.     

茚三酮柱后衍生氨基酸分析仪测定卷烟主流烟气中的氨

为了避免离子色谱分析氨时常见干扰离子钠对检测准确性的影响,首次利用氨与茚三酮显色反应的选择专一性,建立了使用氨基酸分析仪测定卷烟主流烟气中氨的分析方法。采用烟草行业氨检测标准（YC／T377—2010）对烟气样品进行前处理,使用SYKAMLCAK06／Na（4．6×150mm）离子色谱柱,钠系统缓冲液体系,通过优化氨基酸分析仪色谱分析条件,实现了氨的自动柱后衍生分离分析。结果表明,氨的质量浓度范围为0．1001-1．2019μg/mL峰面积与质量浓度具有良好的线性关系,相关系数为0．99958,方法的检出限0．142μg/支,RSD％为1．25％,平均回收率为97．6％。该方法不存在钠离子干扰问题,适用于卷烟主流烟气中氨的准确测定。     

Amplex Red/HRP荧光法测定卷烟主流烟气中的过氧化氢

为了测定卷烟烟气中过氧化氢(H2O2)的释放量,建立了高选择性的Amplex Red/HRP荧光分析法。结果表明:①该方法的检测限(LOD)为13.5 nmol/L,回收率为98.3%~101.7%,相对标准偏差(RSD)<3.17%;②卷烟主流烟气中H2O2的释放量达到μg/支水平,且与焦油释放量呈正相关;同等焦油释放量的卷烟,由于其设计参数的差异,其H2O2的释放量也存在一定差异。该方法选择性好,灵敏度高,适合于卷烟主流烟气中H2O2释放量的分析。     

连续流动法测定卷烟主流烟气中氰化氢的影响因素及方法改进

为了使连续流动法更准确地测定卷烟主流烟气中的氰化氢(HCN),考察了甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛对连续流动法测定体系的影响,并考察了不同浓度的甲醛对测定体系的影响,以及稀释与不稀释卷烟烟气气相捕集液及粒相萃取液中HCN的稳定性.结果表明:①甲醛对连续流动法测定体系影响最大,乙醛、丙酮及丙烯醛影响较小,可以忽略;②当甲醛含量在5.80 μg/mL时,HCN测定值降低7.38％,当甲醛含量在11.49 μg/mL时,HCN测定值降低13.51％;③甲醛对样品的稳定性影响最大,乙醛、丙酮及丙烯醛影响较小,可以忽略;④不稀释卷烟主流烟气气相捕集液及粒相萃取液中的HCN稳定性差,稀释卷烟烟气气相捕集液及粒相萃取液的稳定性明显改善;⑤方法的回收率在100％ ～ 104％之间,相对标准偏差1.11％.该法与离子色谱法的HCN检测值的相对偏差＜5％.     

国内外卷烟样品主流烟气中氢氰酸释放量的差异

采用连续流动法测定了国内外较有代表性的157种卷烟样品主流烟气中HCN的释放量,并对检测结果进行了统计分析.结果表明:①国内卷烟样品主流烟气中HCN释放量明显高于国外卷烟;②国内烤烟型卷烟和混合型卷烟样品主流烟气中HCN释放量明显高于国外混合型卷烟,国内烤烟型、混合型卷烟与国外烤烟型之间,以及国外烤烟型与国外混合型之间无显著性差异;③从不同价位国内烤烟型卷烟样品主流烟气中HCN释放量来看,一类卷烟明显低于四、五类卷烟,一、二、三类卷烟之间没有显著性差异,二、三、四类卷烟之间差异不明显,五类卷烟明显高于一、二、三、四类卷烟.     

GC-TEA法测定卷烟主流烟气TSNAs前处理方法的改进

为改进气相色谱-热能分析联用法(GC-TEA)法测定卷烟主流烟气TSNAs 的前处理方法,依托改良的索氏提取器将原方法中的提取、浓缩、柱层析净化、再浓缩四步有机结合,然后对卷烟主流烟气中的TSNAs 进行测定。结果表明:①在10~ 4000 ng/mL 的浓度范围内,4 种TSNAs 回归曲线的线性相关系数均大于0.999,该方法检测限在0.12 ~ 0.15 ng/cig 之间,回收率在92.0%~102.3% 之间,日内相对标准偏差在3.06% ~ 5.80% 之间,日间相对标准偏差在3.40% ~ 6.93% 之间;②将本方法与CORESTA N° 63 方法进行比较,两者结果无显著性差异。本方法采用改良的索氏提取器进行样品前处理可避免多次转移、浓缩,简化了操作步骤,缩短了前处理时间,有效减少分析误差,且有机溶剂用量大大减少,减少了对环境的污染,结果准确可靠,适用于主流烟气中TSNAs 的分析检测。      

Al2O3和TiO2吸附氢氰酸研究

考察了Al2O3和TiO2对氢氰酸的吸附效果。结果表明,在用量40mg/支滤嘴下,Al2O3和TiO2对卷烟烟气HCN的脱除率分别为42.0%和34.8%,并且其吸附主要以化学吸附为主。