陳翠玲，孔浩輝，王華

廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，廣東省廣州市環(huán)翠南路88號(hào) 510385

元素分析法測(cè)定煙草制品中硫含量

陳翠玲，孔浩輝，王華

廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，廣東省廣州市環(huán)翠南路88號(hào) 510385

采用元素分析法測(cè)定總硫含量。有機(jī)和無(wú)機(jī)硫化物標(biāo)樣的測(cè)定結(jié)果與理論值偏差小于1%，在煙葉中的加標(biāo)回收率為95.3%～98.9%，煙葉及卷煙中的測(cè)定結(jié)果RSD為0.11%～2.22%。表明該方法具有良好的準(zhǔn)確度，可用于煙草及煙草制品中總硫含量的測(cè)定。

煙草及煙草制品；元素分析法；硫含量

硫是煙草的重要元素之一，其含量高低不僅影響到煙葉的燃燒性，而且對(duì)煙草燃燒釋放的氣味有一定影響[1]。目前，煙草行業(yè)內(nèi)主要采用重量法[2]和比濁法[3-5]對(duì)煙葉中的全硫含量進(jìn)行檢測(cè)。但重量法和比濁法的操作繁瑣，前處理時(shí)間長(zhǎng)，精密度差；且由于需要對(duì)樣品進(jìn)行灰化處理，易造成揮發(fā)性元素硫的損失而影響方法的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性[6]。因此，近年來(lái)有技術(shù)人員提出，采用微波消解-離子色譜法檢測(cè)煙草中的全硫含量[7]。微波消解技術(shù)具有加熱消解速度快、溶劑用量少、空白值低、可有效減少易揮發(fā)性元素?fù)p失等優(yōu)點(diǎn)[8-9]。然而，微波消解處理的步驟仍然較為繁瑣，樣品處理時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4個(gè)多小時(shí)，大大影響了方法的批量檢測(cè)能力。本研究選擇元素分析法進(jìn)行硫含量的測(cè)定，其具有靈敏度高、精密度好、取樣量少、分析速度快、操作程序簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于礦物、石油及其它分析中[10-15]。本研究利用元素分析儀的特點(diǎn)，樣品在燃燒管中全部被氧化后再還原的特點(diǎn)，分別對(duì)有機(jī)硫化物和無(wú)機(jī)硫化物進(jìn)行測(cè)定，然后把這兩種硫化物分別添加至煙草中，考察元素分析法在煙草測(cè)定方面可行性以后，最后對(duì)各類型煙草樣品進(jìn)行測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

Marco Cube 元素分析儀（Elementar,德國(guó)）;BT25S型十萬(wàn)分之一天平（Sartorius,德國(guó)）; 烘箱（Memmert，德國(guó)）;氦氣（純度：99.999%，佛山科的氣體有限公司）；氧氣（純度：99.999%，佛山科的氣體有限公司）。

1.2 樣品及試劑

1.2.1 煙葉

烤煙、曬煙、香料煙1、香料煙2、白肋煙均購(gòu)自中國(guó)煙草總公司青州煙草研究院。

1.2.2 煙草制品

國(guó)產(chǎn)烤煙型、國(guó)產(chǎn)混合型、進(jìn)口烤煙型和進(jìn)口混合型卷煙均為市售卷煙。煙草制品經(jīng)過(guò)剖煙，置于烘箱40（±1）℃干燥平衡2h，而后粉碎，樣品存放在恒溫恒濕箱中，備用。

1.2.3 無(wú)機(jī)硫化物

無(wú)水硫酸鈉（純度≥99.0%，廣州化學(xué)試劑廠）；硫酸鋇（純度≥98.9%， SIGMA-AIDRICH）；五水硫代硫酸鈉（純度≥99.0%， 廣東光華化學(xué)廠有限公司）；亞硫酸鈉（純度≥97.0%， 廣州化學(xué)試劑廠）；硫氰酸鈉（純度≥98.5%， 天津市福晨化學(xué)試劑廠）。

1.2.4 有機(jī)硫化物

蛋氨酸（純度≥99.5%，SIGMA-AIDRICH）；半胱氨酸（純度≥98.5%，SIGMA-AIDRICH）；谷胱甘肽（純度≥98.0%，SIGMA-AIDRICH）；維生素B1（純度≥99.0%，SIGMA-AIDRICH）。

1.2.5 試劑

磺胺（標(biāo)準(zhǔn)品，硫含量18.62%）；三氧化鎢顆粒（Elementar,德國(guó)）；三氧化鎢粉末（Elementar,德國(guó)）；線狀銅（Elementar,德國(guó)）；銀棉（Elementar,德國(guó)）。

1.3 元素分析條件

氦氣和氧氣壓力分別為0.16 Mpa、0.2 Mpa，氦氣流量為600mL/min；氧氣流量：60mL /min；燃燒爐溫度：1150 ℃。還原爐溫度：850 ℃；第一次加氧時(shí)間：50 s，第二次加氧時(shí)間：100 s。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 試驗(yàn)樣品制備方法

用錫杯稱取約50 mg的三氧化鎢粉末，然后再按約為1：1的比例稱取樣品50 mg（準(zhǔn)確至0.01mg），準(zhǔn)確記錄樣品的稱樣量，把錫杯包裹好后待測(cè)定。

1.4.2 回收率試驗(yàn)樣品制備方法

用錫杯稱取約50 mg的三氧化鎢粉末，然后再按約為1：1的比例稱取標(biāo)準(zhǔn)烤煙樣品50 mg（準(zhǔn)確至0.01 mg），準(zhǔn)確記錄樣品的稱樣量，天平歸零，然后在其中再加入一定量的硫化物，準(zhǔn)確記錄加入硫化物重量（準(zhǔn)確至0.01 mg），把錫杯包裹好后待測(cè)定。

1.4.3 樣品測(cè)試方法

用磺胺標(biāo)準(zhǔn)品建立儀器總硫校正曲線（20～30個(gè)點(diǎn)），該曲線一般3～6個(gè)月后重新繪制一次，保存在工作站中。在測(cè)試樣品的當(dāng)天，準(zhǔn)確稱取10.00～20.00 mg 的磺胺，采用元素分析儀連續(xù)測(cè)定2～3次，建立總硫的日校正系數(shù)（當(dāng)日校正系數(shù)偏離0.9～1.1之間，重新制備標(biāo)準(zhǔn)曲線）。且每20次樣品測(cè)定后應(yīng)檢測(cè)2次磺胺標(biāo)準(zhǔn)品，以檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性，并及時(shí)調(diào)整日校正系數(shù)。

把待測(cè)定樣品按序號(hào)放入自動(dòng)進(jìn)樣器中，并把稱取的準(zhǔn)確質(zhì)量輸入元素分析儀器工作站中。

表1 元素分析法測(cè)定5種無(wú)機(jī)含硫化合物硫含量 與標(biāo)準(zhǔn)值比較Tab.1 Sulfur content of five inorganic sulfocompound determined by elemental analysis in comparison with the standard values

表2 元素分析法測(cè)定4種有機(jī)含硫化合物硫含量與標(biāo)準(zhǔn)值比較Tab.2 Sulfur content of four organic sulfocompound determined by elemental analysis in comparison with the standard values

2 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果討論

2.1 元素分析法測(cè)定無(wú)機(jī)硫化物和有機(jī)硫化物試驗(yàn)

用元素分析法測(cè)定無(wú)機(jī)硫化物(表1)和有機(jī)硫化物（表2）的結(jié)果表明測(cè)定結(jié)果與樣品硫含量非常接近，測(cè)定含量差值在0.03%-0.84%之間，準(zhǔn)確度良好。說(shuō)明該方法適用于測(cè)定不同種類的硫化物。

2.2 烤煙樣品中添加有機(jī)硫化物和無(wú)機(jī)硫化物的回收率試驗(yàn)

煙草及煙草制品中可能含有各種類型的硫化物，同時(shí)也含有其它各類復(fù)雜的組分，通過(guò)在煙草樣品中添加不同比例的硫化物試驗(yàn)，以考察樣品的其它組分對(duì)有機(jī)和無(wú)機(jī)硫化物組分回收率的影響。以煙草樣品烤煙約50 mg作為本底，測(cè)定烤煙樣品硫含量為0.58%，然后在其中分別添加50%、100%、150%的有機(jī)硫化物蛋氨酸和無(wú)機(jī)硫化物硫酸鈉，考察其加樣回收率情況。

表3 烤煙樣品中添加不同量蛋氨酸回收率結(jié)果Tab.3 The recovery rate of different amount of methionine added into flue-cured tobacco

在煙葉樣品中添加蛋氨酸（表3）和硫酸鈉（表4）的回收率分別為96.0%-96.6%和95.3%-98.9%，說(shuō)明該方法可以用于煙草中總硫的測(cè)定。

2.3 元素分析法測(cè)定不同種類樣品的結(jié)果

從表5結(jié)果中可以看出，元素分析法測(cè)定不同類型煙葉樣品硫含量在0.54%-0.58%之間，樣品連續(xù)測(cè)定3次，RSD在0.11%-2.22%。表6顯示總硫的含量在0.34%-0.50%之間，連續(xù)測(cè)定3次的RSD為0.31%-2.53%。說(shuō)明元素分析法測(cè)定煙草及煙草制品中總硫的含量精密度良好，結(jié)果穩(wěn)定可靠，可應(yīng)用于煙草行業(yè)對(duì)煙草中總硫的測(cè)定。

表4 烤煙樣品中添加不同量硫酸鈉回收率結(jié)果Tab.4 The recovery rate of different amount of sodium sulfate added into flue-cured tobacco

表5 不同種類煙葉硫含量測(cè)定結(jié)果Tab.5 Sulfur content in different types of leaf tobacco

2.4 與其它方法比較

為了驗(yàn)證元素分析法測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)5個(gè)不同的煙草樣品分別采用本方法和YC/T 284-2009《煙草及煙草制品 硫的測(cè)定 光度比濁法》方法進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，元素分析與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定樣品結(jié)果比較RSD在5%以內(nèi)，檢測(cè)結(jié)果具有一致性。具體見(jiàn)表7。

表6 不同種類煙草制品硫含量測(cè)定結(jié)果Tab.6 Sulfur content in different tobacco products

表7 兩種不同方法測(cè)定樣品結(jié)果比對(duì)Tab.7 Comparison of detection results produced by two different methods

3 結(jié)論

元素分析法直接固體進(jìn)樣測(cè)定煙草及煙草制品中的硫,該方法前處理簡(jiǎn)便，操作簡(jiǎn)便快速、靈敏度高，具有較好的精密度和準(zhǔn)確度。方法穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)便、快速,測(cè)定一個(gè)試樣的時(shí)間短,消耗的化學(xué)試劑少，既可節(jié)省測(cè)定時(shí)間，同時(shí)也是一種環(huán)保的檢測(cè)方法。該方法適宜在煙草及煙草制品總硫的測(cè)定中推廣應(yīng)用。

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Determination of sulfur content in tobacco products by elemental analysis

CHEN Cuiling,KONG Haohui,WANG Hua
Technology Center,China Tobacco Guangdong Industrial Co.,Ltd.,Guangzhou 510385,China

Elemental analysis was developed to determine sulfur content.Results showed that organic and inorganic standard samples produce values very close to theoretical values,with deviation less than 1%.Standard recovery rate ranged from 95.3% to 98.9%,RSD ranged from 0.11% to 2.22%.The elemental analysis method was accurate and suitable for the determination of sulfur in tobacco and tobacco products.

tobacco & tobacco product；elemental analysis; sulfur content

10.3969/j.issn.1004-5708.2014.01.004

TS411,O658.9

A

1004-5708（2014）01-0021-05

陳翠玲（1981—）,碩士，工程師，從事煙草化學(xué)香味成分分析研究，Tel：020-81233847，Email：chencl@gdzygy.com

孔浩輝 (1974—),碩士,高級(jí)工程師,從事煙草化學(xué)香味成分分析研究， Tel:020-81233858,Email:konghh@gdzygy.com

2013-03-15