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本文作者：蔡富龍1,2作者單位：1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院2.三明市煙草公司

作為一種嗜好品,煙草是一種非食物葉用經(jīng)濟(jì)作物,種植范圍廣。煙草中金屬元素含量很少,最高含量不超過幾百ng/g,然而金屬元素在煙葉化學(xué)成分中占有重要的地位。金屬含量測(cè)量的準(zhǔn)確度不僅對(duì)判斷煙株養(yǎng)份情況有現(xiàn)實(shí)意義,而且對(duì)煙葉品質(zhì)與安全性的鑒定也非常有意義。最近幾年,關(guān)于煙草中金屬元素含量分析方法的研究不勝枚舉,分析技術(shù)日新月異的發(fā)展,分析方法日趨完善。

1樣品前處理方法

煙草中痕量金屬元素分析前處理方法除了有干灰化法和濕消化法外,還有微波消解法和超聲波提取法等。

1.1灰化法和消化法

灰化法就是將樣品中的有機(jī)質(zhì)通過高溫去除,其余的灰分用酸溶解掉,成為檢測(cè)的樣品。這種方法比較適合有機(jī)物含量高的樣品檢測(cè),如食品或植物樣品等。一般情況下,干灰化法比較適用金屬元素含量分析,然而在高溫情況下,像Hg、Se等容易揮發(fā)的金屬元素不適用這種方法?；一ǖ膬?yōu)點(diǎn)有:易于操作、安全性高、能處理較大樣品量。其中林雪飛等人用干灰化法創(chuàng)建了原子吸收光譜法,成功檢測(cè)了煙葉中的銅和鐵。濕消化法就是選取定量的樣品,往樣品中放入氧化性強(qiáng)酸,然后持續(xù)加熱,目的是破壞有機(jī)物,需檢測(cè)的無機(jī)成分得以釋放,形成不易蒸發(fā)的無機(jī)化合物,從而便于分析檢測(cè)。濕消化法既耗時(shí)耗力、不易操作,而且在操作中容易散發(fā)有毒氣體,安全性低,危害性大,另外,試劑耗費(fèi)嚴(yán)重,空白值很容易偏高。

1.2微波消解法和超聲波提取法

微波消解法通過微波對(duì)封閉容器中的消毒液以及試樣進(jìn)行加熱,目的是在高溫增壓的情況下,各種樣品能夠快速溶解。微波消解除了具有微波加熱特點(diǎn)外,還具有密閉容器反應(yīng)特點(diǎn),它的優(yōu)點(diǎn)是安全性高、快捷和低空白。超聲波提取法的優(yōu)點(diǎn)有:提取溫度低、提取時(shí)間短且提取率高,有創(chuàng)新意識(shí)的人發(fā)現(xiàn)了超聲波提取法的這些優(yōu)點(diǎn),并將其廣泛用于中藥材或動(dòng)植物有效成分的提取,與傳統(tǒng)剪切工藝法相比,超聲波提取法是一種比較現(xiàn)代化的高新提取技術(shù),它實(shí)現(xiàn)了既節(jié)能環(huán)保,又高效。其中JOLANTA等人指出,在超聲波浸提時(shí),如果往上面添加表面活性劑,它會(huì)使樣品中的磷、錳回收率大增。

2原子光譜樣品分析法的應(yīng)用

2.1火焰原子吸收光譜法

通常情況下,往往采用火焰原子吸收光譜法對(duì)煙草樣本中痕量金屬元素進(jìn)行分析,采用此法對(duì)煙草樣本進(jìn)行分析時(shí),首先要做的就是分離富集,以便增加靈敏度和選擇性。楊忠喬等人用干法消化卷煙煙絲,創(chuàng)建了FAAS對(duì)卷煙煙絲中十三種痕量金屬離子含量進(jìn)行快捷檢測(cè)的辦法。吳名劍等人創(chuàng)建了FAAS對(duì)香煙煙絲中痕量金屬元素鈣含量進(jìn)行測(cè)定的新辦法。

2.2石墨爐原子吸收光譜法

石墨爐原子吸收光譜法的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊,近幾年在煙草領(lǐng)域也大放異彩。當(dāng)下,采用石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)亟待解決的問題包括采用與被測(cè)物相適合的改進(jìn)劑,提升檢測(cè)樣本的灰化溫度等。李峰等人用HNO3-H2O2混合體系微波消解煙草樣本,化學(xué)改進(jìn)劑是NH4H2PO4,創(chuàng)建了石墨爐原子吸收法塞曼背景扣除檢測(cè)香煙煙絲中金屬元素鈀的新辦法。徐媛媛等人采用微波消解香煙煙絲技術(shù),同時(shí)利用硝酸鎳-酒石酸來當(dāng)作As的基體改進(jìn)劑,創(chuàng)建了石墨爐原子吸收法檢測(cè)香煙煙絲中金屬元素As的分析方法。

2.3原子熒光光譜法

原子熒光光譜法也是對(duì)煙草中痕量金屬元素進(jìn)行測(cè)定的有效方法之一。夏振遠(yuǎn)等人采用HNO3-HClO4混合酸對(duì)香煙煙絲樣品進(jìn)行消解,在對(duì)前處理酸用量多少以及樣本介質(zhì)等方面進(jìn)行的大量試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,創(chuàng)建了氫化物-原子熒光光譜法對(duì)香煙樣本中多種重金屬含量的測(cè)定分析方法。吳玉萍等采用HNO3-H2O2酸體系微波消解法對(duì)煙草樣本中金屬元素進(jìn)行處理,創(chuàng)建了氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法快速檢測(cè)香煙煙絲中金屬元素汞含量的新方法。

3發(fā)展趨勢(shì)

最近幾年,煙草中痕量金屬元素的分析方法發(fā)展迅猛,特別是樣品中的在線分離富集技術(shù)以及聯(lián)用技術(shù),在很大程度上增強(qiáng)了煙草中金屬元素分析的靈活度和選擇性,且精簡(jiǎn)了分析過程。原子吸收光譜法在煙草中痕量金屬元素分析中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。今后,關(guān)于煙草中痕量金屬元素分析方法的未來研究方向是在線分離富集技術(shù)、聯(lián)用技術(shù)和催化動(dòng)力學(xué)光度法。