本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種卷煙煙氣鉛形態(tài)的測定方法及裝置。

背景技術(shù)：

煙草中含有重金屬，在卷煙抽吸過程中，重金屬可通過主流煙氣進(jìn)入人體，對人體造成潛在的危害。著名的Hoffmann名單列的44種有害成分中，就包含了鉛、鉛、鎘、汞、鎳、鉻等重金屬元素。但是煙氣中的重金屬元素以各種不同的形態(tài)存在，不同形態(tài)的重金屬元素對人體健康的影響不同；只有定性和定量地測定重金屬元素的不同存在形態(tài)，才能客觀的了解其遷移和危害。重金屬形態(tài)分析始于上世紀(jì)70年代；進(jìn)入上世紀(jì)80年代后，材料科學(xué)和電子技術(shù)的快速發(fā)展大大促進(jìn)了分析儀器技術(shù)的發(fā)展，從而促進(jìn)了形態(tài)分析的快速發(fā)展。目前形態(tài)分析仍然是分析化學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿課題。

在形態(tài)分析過程中，由于各種化學(xué)形態(tài)處于動態(tài)平衡中，獲得準(zhǔn)確結(jié)果的關(guān)鍵是防止不同形態(tài)的重新分配；避免樣品中形態(tài)的破壞與變化。要對樣品中的元素形態(tài)進(jìn)行原位、在線、微區(qū)和瞬時的高靈敏度和高分辨率的綜合分析，單一的儀器或技術(shù)很難完成，需采用先進(jìn)的儀器聯(lián)用技術(shù)(色譜、毛細(xì)管電泳等分離技術(shù)和光譜、質(zhì)譜、電化學(xué)等檢測技術(shù)聯(lián)用)。現(xiàn)代在線聯(lián)用技術(shù)是實現(xiàn)重金屬元素形態(tài)準(zhǔn)確測定的關(guān)鍵技術(shù)，也是當(dāng)今分析科學(xué)發(fā)展的前沿。鑒于卷煙煙氣中的重金屬形態(tài)分析對了解煙草中重金屬對吸煙者的真正危害具有重要意義，特別是重金屬中的鉛形態(tài)的檢測尤為重要。因此，開發(fā)一種鉛形態(tài)的測定方法是非常必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種卷煙煙氣鉛形態(tài)的測定方法；第二目的在于提供完成所述卷煙煙氣鉛形態(tài)的測定方法的裝置。

本發(fā)明的第一目的是這樣實現(xiàn)的，包括卷煙抽吸、煙氣捕集、煙氣樣品提取、反相色譜分離、富集與洗脫、原子熒光測定步驟，具體包括：

A、卷煙抽吸: 取卷煙樣品，在GB/T 16447規(guī)定的條件下進(jìn)行平衡，挑選平均重量±0.02 g和平均吸阻±49 Pa范圍內(nèi)的煙支作為測試樣品；在YC/T 29規(guī)定的條件下用吸煙機(jī)進(jìn)行抽吸。

B、煙氣捕集：用濾片捕集待測樣品，每只濾片收集5支煙的主流煙氣總粒相物。

C、煙氣樣品提?。杭尤胩崛曁崛∪?0-50 min，過濾得到樣品提取液。

D、反相液相色譜分離：將樣品提取液進(jìn)入反相色譜系統(tǒng)，由泵A（1）輸送流動相經(jīng)反相色譜柱進(jìn)行分離。

E、富集與洗脫：流出液中無機(jī)鉛 (Pb²⁺)、氯化三甲基鉛 (TML)、氯化三乙基鉛 (TEL)、氯化三苯基鉛 (TPhL)部分分別轉(zhuǎn)入不同的固相萃取柱（6）分別富集；富集完后，啟動泵B（7）輸送流動相依次把不同固相萃取柱（6）上富集的不同形態(tài)鉛洗脫。

F、原子熒光測定：洗脫液進(jìn)入原子熒光光譜儀進(jìn)行分析。

本發(fā)明的第二目的是這樣實現(xiàn)的，所述的裝置包括反相色譜儀和原子光譜儀，反相色譜儀與原子光譜儀順序連接，其特征在于所述反相色譜儀依次設(shè)置泵A（1）、進(jìn)樣器（2）、反相色譜柱（3）、檢測器（4）、反相色譜儀通過數(shù)控六通閥（5）與原子光譜儀連接；數(shù)控六通閥（5）上6個閥口按2號閥口連接檢測器（4）、1號閥口連接固相萃取柱（6）入口端、5號閥口連接固相萃取柱（6）的回流端、4號閥口連接泵B（7）、6號閥口連接原子光譜儀、3號閥口作為排放口的順序設(shè)置；不同形態(tài)的鉛富集在不同的固相萃取柱上，最大程序的避免在富集和洗脫過程中各形態(tài)的變化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明檢測儀器裝置示意圖；

圖3為本發(fā)明的反相色譜分離圖；

圖中：1-泵A，2-進(jìn)樣器，3-反相色譜柱，4-檢測器，5-數(shù)控六通閥，6-固相萃取柱，7-泵B。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明所述的卷煙煙氣鉛形態(tài)的測定方法，包括卷煙抽吸、煙氣捕集、煙氣樣品提取、反相色譜分離、富集與洗脫、原子熒光測定步驟，具體包括：

A、卷煙抽吸: 取卷煙樣品，在GB/T 16447規(guī)定的條件下進(jìn)行平衡，挑選平均重量±0.02 g和平均吸阻±49 Pa范圍內(nèi)的煙支作為測試樣品；在YC/T 29規(guī)定的條件下用吸煙機(jī)進(jìn)行抽吸。

B、煙氣捕集：用濾片捕集待測樣品，每只濾片收集5支煙的主流煙氣總粒相物。

C、煙氣樣品提取：加入提取劑，超聲提取取30-50 min，過濾得到樣品提取液。

D、反相液相色譜分離：將樣品提取液進(jìn)入反相色譜系統(tǒng)，由泵A（1）輸送流動相經(jīng)反相色譜柱進(jìn)行分離。

E、富集與洗脫：流出液中無機(jī)鉛 (Pb²⁺)、氯化三甲基鉛 (TML)、氯化三乙基鉛 (TEL)、氯化三苯基鉛 (TPhL)部分分別轉(zhuǎn)入不同的固相萃取柱（6）分別富集；富集完后，啟動泵B（7）輸送流動相依次把不同固相萃取柱（6）上富集的不同形態(tài)鉛洗脫。

F、原子熒光測定：洗脫液進(jìn)入原子熒光光譜儀進(jìn)行分析。

A步驟所述的吸煙機(jī)為SM450型20孔道直線型吸煙機(jī)。

B步驟所述的濾片為44mm劍橋濾片。

C步驟所述的提取劑為人工提取液，內(nèi)含Na⁺、Cl^-、HCO₃^2-、葡萄糖、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、HPO₄^2-、氨基酸、核苷酸、蛋白質(zhì)、多糖等無機(jī)離子和有機(jī)物，濃度和實際體液相當(dāng)，pH值在7.3-7.5之間。

C步驟所述的過濾為經(jīng)0.25μm微孔濾膜過濾。

D步驟所述的泵A（1）輸送的流動相為含0.1moI/L乙酸銨緩沖鹽的50%的甲醇，pH = 4.70,流速為 1.0 mL/L。

D步驟所述的反相色譜柱填料為MCI-GEL CMG20甲基丙烯酸酯聚合物，粒徑為5μ m.

E步驟所述的流出液保留時間2.5 - 3.2 min部分為(無機(jī)鉛 (Pb²⁺) 部分，3.5 – 4.6 min部分為氯化三甲基鉛 (TML)部分，5.2 -6.8 min部分為氯化三乙基鉛 (TEL)部分，12.8 - 15.4 min部分為氯化三苯基鉛 (TPhL)部分。

E步驟所述的固相萃取柱（6）為石墨化炭黑球柱。

E步驟所述的泵B（7）輸送的流動相為2%的鹽酸溶液。

F步驟所述的原子熒光分析條件為采用高性能鉛空心陰極燈，波長為283.3 nm，燈電流為80 mA，負(fù)高壓為280 V；載氣為氬氣，流速為400 mL/min，屏蔽氣為氬氣，流速為1000 ml/min；氫化物發(fā)生器的載流溶液為內(nèi)含1.5%氫氧化鈉的3.5%的硼氫化鈉溶液，流速為6.0 mL/min；或載流溶液為7%的鹽酸，流速為6.0 mL/min。

本發(fā)明所述的卷煙煙氣鉛形態(tài)的測定方法的裝置，包括反相色譜儀和原子光譜儀，反相色譜儀與原子光譜儀順序連接，其特征在于所述反相色譜儀依次設(shè)置泵A（1）、進(jìn)樣器（2）、反相色譜柱（3）、檢測器（4）、反相色譜儀通過數(shù)控六通閥（5）與原子光譜儀連接；數(shù)控六通閥（5）上6個閥口按2號閥口連接檢測器（4）、1號閥口連接固相萃取柱（6）入口端、5號閥口連接固相萃取柱（6）的回流端、4號閥口連接泵B（7）、6號閥口連接原子光譜儀、3號閥口作為排放口的順序設(shè)置；不同形態(tài)的鉛富集在不同的固相萃取柱上，最大程序的避免在富集和洗脫過程中各形態(tài)的變化。

所述的固相萃取柱（6）為4個。

所述的原子光譜儀為原子熒光光譜儀。

本發(fā)明的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)：

1．采用MCI-GEL反向樹脂柱分離不同形態(tài)的鉛，分離效果明顯優(yōu)于其他文獻(xiàn)報道的反相柱；而且樹脂為基質(zhì)的反相柱比常規(guī)鍵合固定相更耐酸、堿和緩沖鹽，更適合無機(jī)元素的形態(tài)分離。

2．本發(fā)明采用石墨化炭黑球柱富集鉛，用一種材料就可較完全的富集不同形態(tài)的鉛，而且該材料吸附和洗脫可逆性好，可定量回收不同形態(tài)的鉛。

3．本發(fā)明中可用鹽酸洗脫石墨化炭黑球柱上富集的鉛，洗脫劑和原子熒光分析匹配性好，可不更換溶劑直接進(jìn)入原子熒光分析，操作非常方便。

實施例1

所用卷煙為參比煙3R4F，取卷煙樣品各1條，在(22±1)℃、相對濕度(60±2)%條件下平衡48 h，挑選平均重量±0.02 g和平均吸阻±49 Pa范圍內(nèi)的煙支作為測試樣品；參照GB/T5606.1-2004、GB/T19609-2004的規(guī)定，采用SM450型20孔道直線型吸煙機(jī)進(jìn)行抽吸，用44mm劍橋濾片捕集待測樣品，每只濾片收集5支煙的主流煙氣總粒相物；吸畢，取出濾片放入50 mL的三角瓶中；加入 20 mL的人工體液，超聲提取 40 min，提取液用0.25μm的微孔濾膜過濾，供儀器分析用。

反相色譜每次進(jìn)樣100μL，按發(fā)明內(nèi)容的操作，由A泵輸送流動相 (50%的甲醇，含0.1 moI/L乙酸銨的緩沖鹽，pH = 4.70) 經(jīng)反相色譜柱分離，流動相流速為 1.0 mL/L。經(jīng)色譜柱分離后的流出液按不同形態(tài)鉛的出峰時間轉(zhuǎn)入不同固相萃取柱富集。完成后再重復(fù)進(jìn)樣100μL，不同形態(tài)的鉛再次依次富集在不同的固相萃取柱上；如此共重復(fù)操作5 次。富集完后，啟動泵B輸送流動相(2%的鹽酸)依次把不同固相萃取柱上富集的不同形態(tài)鉛洗脫下，進(jìn)行原子熒光分析，，進(jìn)行原子熒光分析，平行測定7次，結(jié)果表明：無機(jī)鉛的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.8%，氯化三甲基鉛、氯化三乙基鉛和氯化三苯基鉛均未檢出。

實施例2

與實施例1相同，測定卷煙樣品為烤煙型卷煙，在相同條件下平行測定7次，無機(jī)鉛的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.2%，氯化三甲基鉛、氯化三乙基鉛和氯化三苯基鉛均未檢出。

實施例3

與實施例1相同，測定卷煙樣品為雪茄型卷煙，在相同條件下平行測定7次，無機(jī)鉛的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.0%，氯化三甲基鉛、氯化三乙基鉛和氯化三苯基鉛均未檢出。