專利名稱：卷煙紙中有害元素砷的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微量元素的分析測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
吸煙對(duì)人體有害，有害物質(zhì)是什么，從何而來？第一、煙草自身含有的有毒有害物質(zhì)，經(jīng)燃燒后進(jìn)入人體內(nèi)，對(duì)吸煙者身體造成危害。第二、卷煙輔料中的有毒有害物質(zhì)，也會(huì)對(duì)人體造成危害，例如卷煙紙中有害重金屬元素砷就會(huì)對(duì)人體造成危害。卷煙紙用于卷煙煙支，包裹著煙絲，吸煙時(shí)卷煙紙隨煙絲燃燒，燃燒氣體被吸入體內(nèi)，卷煙紙中的有害物質(zhì)也隨之進(jìn)入人體。因此，卷煙輔料中有毒有害物質(zhì)的控制也很重要。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《卷煙紙》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《雪茄煙紙》、《水松紙(附水松原紙)》等規(guī)定了卷煙用紙的定量、抗張強(qiáng)度縱向、伸長(zhǎng)率縱向、透氣度、灰分、水分等項(xiàng)目的檢驗(yàn)方法和限量要求，沒有規(guī)定有害物質(zhì)砷的檢驗(yàn)方法和限量要求。
消費(fèi)者關(guān)注吸煙安全，關(guān)注吸煙對(duì)人體健康的危害，除了關(guān)注煙草自身的有毒有害物質(zhì)外，對(duì)卷煙輔料中的有害物質(zhì)也提出了檢測(cè)要求，希望了解卷煙紙中有毒有害物質(zhì)的種類、含量，特別是重金屬元素的含量及可能產(chǎn)生的危害。所以，卷煙紙中有毒有害物質(zhì)的測(cè)定是亟待解決的問題。目前，還沒有有關(guān)卷煙紙中有害元素砷測(cè)定方面的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種采用原子熒光光度計(jì)測(cè)定卷煙紙中有害元素砷的方法。
本發(fā)明所述的卷煙紙中有害元素砷的測(cè)定方法由以下步驟組成一、將卷煙紙樣品剪碎、混勻，置于耐酸容器中；二、按照每克卷煙紙樣品加入10～20mL硝酸、高氯酸混合酸，硝酸∶高氯酸的體積比為4∶0.8～1.2，輕搖；
三、移至溫度為150～180℃的電熱板上加熱，產(chǎn)生棕色氣體較多時(shí)，取下稍冷；四、再移至上述電熱板上加熱，高氯酸冒白煙至近干，剩0.5～1mL；五、將上述溶液取下冷卻，先用少量濃度為3mol/L的鹽酸溶解，然后加入10mL抗壞血酸、硫脲等體積混合溶液，再加入濃度為3mol/L鹽酸至25mL，混勻；六、繪制砷校準(zhǔn)曲線取重量濃度為0.0、10.0、20.0、40.0、100.0μg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，使用原子熒光光度計(jì)，在設(shè)定的儀器工作條件下，穩(wěn)定10～20min后，連續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的空白液0.0μg/L進(jìn)樣，用體積濃度為5％的鹽酸載流把空白液帶入反應(yīng)池，加入重量濃度為20g/L的還原劑硼氫化鉀溶液，砷被還原成砷化氫氣體，經(jīng)載氣帶入原子化器發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生砷特征熒光，原子熒光光度計(jì)自動(dòng)記錄，讀數(shù)穩(wěn)定后，測(cè)定砷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的熒光強(qiáng)度，以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中砷濃度為橫坐標(biāo)，砷熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)繪制砷校準(zhǔn)曲線；七、用步驟五的溶液按照步驟六的方法測(cè)定砷熒光強(qiáng)度，從砷校準(zhǔn)曲線得到卷煙紙樣品溶液中砷的濃度，計(jì)算卷煙紙中砷的含量。
所述的抗壞血酸、硫脲混合溶液中，抗壞血酸和硫脲的濃度均為5％(重量百分比)，加入前等體積混合。
結(jié)果計(jì)算試樣中砷的含量按下式計(jì)算。
X=C×VM×10-3]]>式中X——卷煙紙樣品中砷含量，單位毫克每千克(mg/kg)；C——卷煙紙樣品溶液中砷濃度，單位微克每升(μg/L)；V——卷煙紙樣品溶液總體積，單位毫升(mL)；M——卷煙紙樣品質(zhì)量，單位克(g)。
計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字。
本發(fā)明是將卷煙紙樣品用酸加熱消化，在酸性介質(zhì)中，卷煙紙樣品中的砷被硼氫化鉀(KBH4)還原成原子態(tài)，由氬氣(載氣)帶入原子化器，在砷空心陰極燈照射下，基態(tài)的砷原子被激發(fā)至高能態(tài)，去活化回到基態(tài)時(shí)，產(chǎn)生砷特征波長(zhǎng)的熒光，熒光強(qiáng)度與其含量成正比，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，定量測(cè)定卷煙紙中砷含量。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，立足于保障安全，保護(hù)消費(fèi)者健康，運(yùn)用現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)，使用原子熒光光度計(jì)測(cè)定卷煙紙中有害元素砷含量，幫助人們了解卷煙輔料中的有害物質(zhì)，采取有效措施，預(yù)防對(duì)人體的危害。同時(shí)，還為卷煙生產(chǎn)企業(yè)提供了一種實(shí)用的檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，幫助企業(yè)做好卷煙輔料的檢驗(yàn)工作，保證卷煙產(chǎn)品質(zhì)量。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)1、使用原子熒光光度計(jì)測(cè)定卷煙紙中有害元素砷，可用于檢測(cè)機(jī)構(gòu)、卷煙紙制造廠和卷煙生產(chǎn)企業(yè)；2、砷檢出限低，檢出限0.03mg/kg，最佳線性范圍0-200μg/L。
3、準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)加標(biāo)回收率在89.0～109.0％之間；4、精密度實(shí)驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差＜5.0％，誤差較小，結(jié)果準(zhǔn)確。


圖1為砷校準(zhǔn)曲線，圖中As為砷標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，If為砷熒光強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例11使用儀器雙道原子熒光光度計(jì)，型號(hào)AFS-230E，砷空心陰極燈。
控溫電熱板。
表1原子熒光光度計(jì)工作條件


2使用試劑實(shí)驗(yàn)室用水為二次蒸餾水，試劑為優(yōu)級(jí)純；硝酸、高氯酸混合酸(4∶1)量取濃硝酸400mL，加入濃高氯酸100mL，混勻；硼氧化鉀溶液(20g/L)2g硼氫化鉀，溶于100mL氫氧化鉀溶液(5g/L)，搖勻，現(xiàn)配現(xiàn)用；鹽酸(3mol/L)270mL鹽酸緩慢注入適量水中，冷卻，稀釋至1000mL；抗壞血酸溶液、硫脲混合溶液用5％抗壞血酸溶液、5％硫脲溶液按體積比1∶1混合；砷標(biāo)準(zhǔn)溶液國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(GBW)，濃度1mg/mL。測(cè)定時(shí)用鹽酸(3mol/L)稀釋至1μg/mL；載流鹽酸(5％)5mL鹽酸加入95mL水；載氣氬氣，純度大于99.99％。
3測(cè)定樣品處理稱取剪碎、混勻的卷煙紙樣品1.0000g于250mL玻璃燒杯，加入硝酸、高氯酸混合酸20mL，浸泡30min以上，蓋上玻璃表面皿，置于溫度控制在150～180℃的電熱板上加熱，產(chǎn)生棕色氣體較多時(shí)，取下稍冷。再加熱、高氯酸冒白煙至近干，剩0.5～1mL。卷煙紙樣品消化完全，樣品溶液應(yīng)無色、透明，否則，補(bǔ)加適量的硝酸、高氯酸混合酸，直至消化完全。取下燒杯放冷至室溫，用少量鹽酸(3mol/L)移入25mL比色管中，加入10mL抗壞血酸、硫脲混合溶液，再用鹽酸(3mol/L)定容至刻度，搖勻，靜置30min后測(cè)定。同時(shí)做試劑空白試驗(yàn)。
繪制砷校準(zhǔn)曲線取50mL容量瓶5個(gè)，依次準(zhǔn)確加入1μg/mL砷標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.5、1.0、2.0、5.0mL，各加入10mL抗壞血酸、硫脲混合溶液，用鹽酸(3mol/L)定容、搖勻，配制成濃度為0.0、10.0、20.0、40.0、100.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
按表1設(shè)定儀器工作條件，穩(wěn)定10～20min后，連續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的空白液(0.0μg/L)進(jìn)樣，用體積濃度為5％的鹽酸載流把空白液帶入反應(yīng)池，加入重量濃度為20g/L的還原劑硼氫化鉀溶液，砷被還原成砷化氫氣體，經(jīng)載氣(氬氣)帶入原子化器發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生砷特征熒光，原子熒光光度計(jì)自動(dòng)記錄，讀數(shù)穩(wěn)定后，測(cè)定砷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的熒光強(qiáng)度，以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中砷濃度為橫坐標(biāo)，砷熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)繪制砷校準(zhǔn)曲線。
卷煙紙樣品測(cè)定用卷煙紙樣品的空白溶液進(jìn)樣、測(cè)定(同砷校準(zhǔn)曲線方法)，儀器取其平均值作為本底，自動(dòng)扣除。然后測(cè)定卷煙紙樣品溶液中砷熒光強(qiáng)度，得到卷煙紙樣品溶液中砷的濃度，計(jì)算出卷煙紙中砷的含量。結(jié)果見表2。
表2卷煙紙樣品中砷的測(cè)定結(jié)果(mg/kg)

注1、卷煙紙樣品消化完全時(shí)，樣品溶液應(yīng)澄清透明，若顏色較深，表明未消化完全，須補(bǔ)加適量的硝酸、高氯酸混合酸，直至樣品溶液無色。
實(shí)施例技術(shù)驗(yàn)證檢出限實(shí)驗(yàn)空白實(shí)驗(yàn)用試樣空白溶液連續(xù)測(cè)定十次，計(jì)算空白溶液中砷的標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表3。
表3空白溶液實(shí)驗(yàn)(n＝10，μg/L)

檢出限實(shí)驗(yàn)設(shè)定測(cè)砷空白溶液的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為砷檢出限，即1.24μg/L為檢出砷的最低濃度，砷的最低檢出量＝1.24μg/L×25mL=1.24μg/L×0.025L＝0.031μg，以1g卷煙紙樣品計(jì)算，測(cè)砷檢出限＝0.031μg/g＝0.03mg/Kg。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.11-2003規(guī)定氫化物原子熒光法測(cè)砷檢出限為0.01mg/Kg，本發(fā)明測(cè)砷檢出限為0.03mg/Kg，略高于0.01mg/Kg，但滿足卷煙紙中測(cè)砷要求。
測(cè)砷檢出限準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)1.0g卷煙紙樣品中含0.053μg砷、定容于25mL比色管，砷本底值＝0.053μg/25mL＝2.120μg/L。分別在9個(gè)卷煙紙平行樣品消化前，定量各加入10.0μg/L砷標(biāo)準(zhǔn)溶液3.1mL，于加入砷標(biāo)準(zhǔn)濃度＝1.24μg/L，按卷煙紙樣品測(cè)定方法進(jìn)行砷的回收率實(shí)驗(yàn)。結(jié)果見表4。
表4測(cè)砷檢出限加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)(n=9，μg/L)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果砷檢出限測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD＝0.0816/3.318＝2.46％，加標(biāo)回收率89.2～109.0％。
卷煙紙樣品準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)在卷煙紙樣品消化前，定量加入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，按樣品處理、測(cè)定方法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表5。
表5砷加標(biāo)回收率(n=9，μg/L)


實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)砷加標(biāo)回收率89.0～109.09％，滿足檢驗(yàn)需要。
卷煙紙樣品精密度實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)溶液實(shí)驗(yàn)選擇10.0、20.0、40.0μg/L濃度的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)測(cè)定十次，測(cè)砷標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)見表6。
表6標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)砷精密度實(shí)驗(yàn)(n＝10，μg/L)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)溶液中測(cè)砷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最大值RSDmax＝2.69％；卷煙紙樣品實(shí)驗(yàn)在卷煙紙樣品消化前，定量加入砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，按樣品處理、測(cè)定方法進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)砷標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)結(jié)果見表7。
表7卷煙紙樣品測(cè)砷精密度實(shí)驗(yàn)(n＝9，μg/L)


實(shí)驗(yàn)結(jié)果卷煙紙樣品溶液中測(cè)砷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最大值RSDmax＝4.86％；。砷標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)曲線線性范圍討論用不同濃度的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制校準(zhǔn)曲線，計(jì)算出砷校準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)r，判斷線性狀況，r＞0.999為最佳線性范圍，結(jié)果見表8。
表8砷標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線線性范圍實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果砷標(biāo)準(zhǔn)溶液校校準(zhǔn)曲線線性范圍0-200μg/L；
權(quán)利要求
1.一種卷煙紙中有害元素砷的測(cè)定方法，其特征在于由以下步驟組成一、將卷煙紙樣品剪碎、混勻，置于耐酸容器中；二、按照每克卷煙紙樣品加入10～20mL硝酸、高氯酸混合酸，硝酸∶高氯酸的體積比為4∶0.8～1.2，輕搖；三、移至溫度為150～180℃的電熱板上加熱，產(chǎn)生棕色氣體較多時(shí)，取下稍冷；四、再移至上述電熱板上加熱，高氯酸冒白煙至近干，剩0.5～1mL；五、將上述溶液取下冷卻，先用少量濃度為3mol/L的鹽酸溶解，然后加入10mL抗壞血酸、硫脲等體積混合溶液，再加入濃度為3mol/L鹽酸至25mL，混勻；六、繪制砷校準(zhǔn)曲線取重量濃度為0.0、10.0、20.0、40.0、100.0μg/L的砷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，使用原子熒光光度計(jì)，在設(shè)定的儀器工作條件下，穩(wěn)定10～20min后，連續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的空白液0.0μg/L進(jìn)樣，用體積濃度為5％的鹽酸載流把空白液帶入反應(yīng)池，加入重量濃度為20g/L的還原劑硼氫化鉀溶液，砷被還原成砷化氫氣體，經(jīng)載氣帶入原子化器發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生砷特征熒光，原子熒光光度計(jì)自動(dòng)記錄，讀數(shù)穩(wěn)定后，測(cè)定砷標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的熒光強(qiáng)度，以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中砷濃度為橫坐標(biāo)，砷熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)繪制砷校準(zhǔn)曲線；七、用步驟五的溶液按照步驟六的方法測(cè)定砷熒光強(qiáng)度，從砷校準(zhǔn)曲線得到卷煙紙樣品溶液中砷的濃度，計(jì)算卷煙紙中砷的含量。
2.如權(quán)利要求1所述的卷煙紙中有害元素砷的測(cè)定方法，其特征在于所述的硝酸為濃硝酸，所述的高氯酸為濃高氯酸。
3.如權(quán)利要求1所述的卷煙紙中有害元素砷的測(cè)定方法，其特征在于所述的抗壞血酸、硫脲混合溶液混合前，抗壞血酸和硫脲的濃度均為重量百分比5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微量元素的分析測(cè)定方法。本發(fā)明所述的方法由以下步驟組成1.將卷煙紙樣品剪碎、混勻，置于耐酸容器中；2.按照每克卷煙紙樣品加入10～20mL硝酸、高氯酸混合酸，輕搖；3.移至溫度為150～180℃的電熱板上加熱，產(chǎn)生棕色氣體較多時(shí)，取下稍冷；4.再移至上述電熱板上加熱，高氯酸冒白煙至近干，剩0.5～1mL；5.將上述溶液取下冷卻，先用少量濃度為3mol/L的鹽酸溶解，然后加入10mL抗壞血酸、硫脲等體積混合溶液，再加入濃度為3mol/L鹽酸至25mL，混勻；6.用原子熒光光度計(jì)繪制砷校準(zhǔn)曲線；7.用步驟五的溶液按照步驟六的方法測(cè)定砷熒光強(qiáng)度，從砷校準(zhǔn)曲線得到卷煙紙樣品溶液中砷的濃度，計(jì)算卷煙紙中砷的含量。
文檔編號(hào)G01N21/62GK1963471SQ20061004886
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者梁文君, 戚曉燕, 楊玲春, 保亞紅, 曹紅, 劉永嘉, 旦有明, 呂濤 申請(qǐng)人:云南出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心