一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法
2023-06-25 03:49:01 1
專利名稱：一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法
技術領域：
本發明屬於菸草檢測領域，具體的說，涉及一種針對捲菸主流煙氣氣相中硫化氫含量的測定方法。
背景技術：
硫化氫是一種有腐蛋、惡臭味的特殊氣體，國家規定作業場所空氣中的最高允許濃度為10mg/m3，而人對硫化氫的嗅覺閾很靈敏，濃度在0. 012-0. 03mg/m3即可嗅到，故硫化氫的最高允許濃度與人對它的嗅覺濃度相差很大。人體攝取的硫化氫可迅速被吸收。吸人的硫化氫分布於腦、肝、腎、胰腺和小腸中。 主要代謝發生在肝臟中，有兩條途徑一是氧化為硫酸鹽，二是甲基化為硫代甲醇和二甲基硫。在動物實驗中，硫化物和硫酸鹽通過腎很快被排洩。但有一小部分硫化物通過肺排出。 進入人體內未被氧化的硫化氫與體內細胞色素、氧化酶等多種物質作用，阻斷氧化代謝，使新陳代謝受阻，造成組織缺氧，產生噁心、嘔吐、腹部疼痛等症狀。硫化氫在空氣中很不穩定，會逐漸氧化成單體硫、硫的氧化物和硫酸鹽。水蒸氣和陽光也會促使硫化氫的氧化分解作用。這些都給硫化氫的測定帶來了一定難度。同時空氣中硫化氫的測定受以下因素的影響1)吸收液的穩定性；2)吸收管的類型；3)採樣時間； 4)空氣中硫化氫濃度的大小。當前測定硫化物的方法有亞甲藍分光光度法、離子選擇電極法、間接原子吸收法、 氣相分子吸收法、碘量法等。目前，對車間環境空氣中的硫化氫的測定採用硝酸銀比色法， 對空氣和廢氣中的硫化氫的測定採用亞甲基藍分光光度法，前者採用的是目視比色法，每次測定樣品必須配置標準系列，且吸收液亞砷酸鈉毒性大；後者的靈敏度高、快速，標準曲線的斜率穩定，使用氫氧化鎘-聚乙烯醇磷酸銨吸收液。捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法未見報導，因此有必要建立一種硫化氫檢測方法，以完善捲菸煙氣檢測措施。
發明內容
為解決以上技術問題，本發明的目的在於提供一種操作簡便、檢測精確的捲菸主流煙氣氣相中硫化氫含量的測定方法。為了實現以上目的，本發明測定方法所採用的技術方案是用酸性溶液處理過的劍橋濾片捕集捲菸主流煙氣中的粒相部分，通過劍橋濾片的氣相部分用含有定量且過量的銅離子吸收液吸收，該氣相中的硫化氫與銅離子反應，生成硫化銅沉澱，然後分離沉澱，通過測定上清液中剩餘的銅離子間接測得硫化氫的量。本發明的測定方法具體按以下步驟進行 樣品處理
(1)用酸性溶液處理劍橋濾片待用；
(2)將含有銅離子吸收液的吸收瓶串聯入捲菸抽吸系統，捕集器內裝步驟(1)處理後的劍橋濾片，調節捲菸抽吸容量，按照標準抽吸條件抽吸捲菸；
(3)抽吸結束後，將吸收液定容，取部分吸收液離心，離心後的上清液為樣品溶液；
(4)以空氣代替捲菸主流煙氣氣相重複步驟(1)到(3)，得到空白樣品； 標準溶液配製
(5)配製標準溶液以吸收液為溶劑，在1 6μg/mL濃度範圍內配製均勻選擇的至少 5個不同濃度的硫化氫標準工作液，並取部分離心，離心後的上清液作為標準樣品溶液；
硫化氫含量測定
(6)取部分的各濃度硫化氫標準樣品溶液，分別加入還原劑、表面活性劑、緩衝溶液和新亞銅靈試劑，放置一定時間後測定其在460nm處的吸光度，然後製得標準工作液濃度與吸光度的一元線性回歸方程；
(7)利用步驟(6)的方法對步驟(3)的樣品溶液及步驟(4)的空白樣品進行測定，然後將樣品溶液吸光度減去空白樣品溶液吸光度帶入步驟(6)中的回歸方程得出樣品溶液中硫化氫的濃度。上述的酸性溶液為檸檬酸、蘋果酸或酒石酸的甲醇溶液；或者上述物質的水溶液； 且該酸性溶液質量濃度為5%。上述的濾片處理方法為將劍橋濾片浸泡於醇溶液或水溶液中，然後取出，用醇溶液浸泡的在通風櫥內自然風乾，用水溶液浸泡的在100°c烘乾。上述的吸收瓶為氣泡式吸收管，且容積為50mL，加入吸收液體積為25mL。上述銅離子吸收液的製備方法為稱取Ig純銅，加入20mL硝酸溶解，電熱板上加熱至完全溶解，冷卻後用蒸餾水定容到500mL，最後取25mL用蒸餾水定容到IOOOmL,從而得到吸收液。上述離心速度在4000r/min以上。上述還原劑為抗壞血酸或鹽酸羥胺。上述表面活性劑為Emulsifier-OP。上述緩衝溶液為pH為4. 5的醋酸-醋酸鈉緩衝溶液。本發明的測定方法採用酸性溶液處理劍橋濾片，能夠減少硫化氫在劍橋濾片及捲菸粒相中的殘留，使硫化氫儘可能進入捲菸煙氣氣相；採用銅離子吸收捲菸煙氣中的硫化氫，能夠提高硫化氫的捕集效率，使吸收後的硫化氫穩定存在，不易被其他物質氧化；採用的吸收瓶為氣泡式吸收管，能防止硫化銅堵塞管路；本發明採用銅離子顯色法對硫化氫進行間接測定，測定的重複性好，靈敏度高，測定結果準確，回收率高，使用的儀器簡單，易於實施，便於方法的普及。
具體實施方式
實施例1
實施例1
本發明銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法如下
1、劍橋濾片的處理稱取5g檸檬酸，溶解於IOOmL蒸餾水中，然後將直徑為44mm的劍橋濾片浸泡在該溶液中，待濾片完全溼透後取出，在100°C下乾燥2小時，冷卻，待用；
2、吸收液的配製稱取1.0821g銅片(純度>99. 9%)置於燒杯中，加入20mL硝酸(8mol/L)溶解，電熱板上加熱至完全溶解，冷卻後用蒸餾水定容到500mL，得到銅離子貯備液，最後取25mL貯備液用蒸餾水定容到lOOOmL，從而得到吸收液。3、樣品的捕集將一個裝有25mL吸收液的吸收瓶串聯於捲菸夾持器與抽吸針筒之間，捕集器內裝處理後的劍橋濾片，確定不漏氣後，並測試吸菸機抽吸容量滿足標準GB/T 19609的要求，按照GB/T 16447規定的環境條件下隨機選取平衡後的牌號為A的捲菸樣品 5支，用符合GB/T 16450規定的常規吸菸機按照GB/T 19609進行抽吸，對捲菸主流煙氣氣相中的硫化氫進行捕集；
4、樣品的處理捕集完畢後，將吸收瓶中的吸收液倒入50mL容量瓶中，用20mL蒸餾水分兩次清洗吸收瓶，且一併轉入容量瓶，用蒸餾水定容後，搖勻；取部分該溶液於乾燥的離心管中，以4000 (r/min)離心分離IOmin ；準確量取4mL上清液於25mL比色管中；然後再以空氣代替捲菸主流煙氣按照步驟2和3進行處理，得到空白樣品；
5、硫化氫標準溶液的配製按照《空氣和廢氣監測分析方法》(第4版)中規定方法配製和標定硫化氫標準貯備液，分別取0. 5、1、1. 5,2. 0,2. 5,3. OmL該硫化氫標準貯備液於 50mL容量瓶中，然後加入25mL吸收液並用蒸餾水定容。配置成濃度為1、2、3、4、5、6 μ g/mL 的標準溶液。6、硫化氫標準工作溶液的測定取部分硫化氫標準溶液於乾燥的離心管中，以 4000(r/min)離心分離IOmin ；準確量取4mL上清液於25mL比色管中；依次加入2mL5%抗壞血酸溶液、2mLl%Emulsifier-0P、3mLpH為4. 5的醋酸-醋酸鈉緩衝溶液和2mL0. 1%的NHCM 溶液，用水稀釋到刻度，放置5min，用Icm比色皿以試劑空白為參比，於460nm處測定吸光度。結果表明硫化氫質量濃度在1 6yg/mL範圍內與吸光度存在良好的線性關係。標準曲線回歸方程為=C(μ g/mL) =-31. 00A+14. 31，相關係數R=O. 9991
7、樣品測定準確量取4mL樣品溶液及空白樣品溶液於25mL比色管中，採用上述步驟 6的方法測定，得到各樣品溶液的吸光度值，然後將扣除空白樣品的各樣品溶液吸光度帶入步驟6得到的一元線性回歸方程中，得到硫化氫的濃度。實施例2
本實驗例對本發明銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法的重複性、 檢出限和加標回收率進行考察。1、重複性和檢出限對同一牌號捲菸，按照上述實施例1平行測定6次，測定的相對標準偏差(RSD)為1. 83%。取配製1 μ g/mL的標準溶液進行10測定，以3倍標準偏差求出其檢出限為0. 17μ g/mL，測定結果見表1和表2所示。表1同牌號樣品6次測定結果
編號123456RSD(%)吸光度0. 3520. 3580. 3640. 3670. 3530. 3661. 83
表2標準溶液10次測定結果(μ g/mL)
編號12345678910檢出限含量1. 010. 970. 961. 061. 080. 920. 941. 081. 031. 010. 17
2、加標回收率採用實施例的測定方法對3種捲菸主流煙氣氣相中的硫化氫進行測定，並考察了測定方法的回收率，測定結果見表3所示。
表3捲菸主流煙氣氣相中硫化氫含量的測定及回收率
權利要求
1.一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法，其特徵在於用酸性溶液處理過的劍橋濾片捕集捲菸主流煙氣中的粒相部分，通過劍橋濾片的氣相部分用含有定量且過量的銅離子吸收液吸收，該氣相中的硫化氫與銅離子反應，生成硫化銅沉澱，然後分離沉澱，通過測定上清液中剩餘的銅離子間接測得硫化氫的量。
2.根據權利要求1所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法， 其特徵在於按以下步驟進行(1)用酸性溶液處理劍橋濾片待用；(2)將含有銅離子吸收液的吸收瓶串聯入捲菸抽吸系統，捕集器內裝步驟(1)處理後的劍橋濾片，調節捲菸抽吸容量，按照標準抽吸條件抽吸捲菸；(3)抽吸結束後，將吸收液定容，取部分吸收液離心，離心後的上清液為樣品溶液；(4)以空氣代替捲菸主流煙氣氣相重複步驟(1)到(3)，得到空白樣品；(5)配製標準溶液以吸收液為溶劑，在1 6μg/mL濃度範圍內配製均勻選擇的至少 5個不同濃度的硫化氫標準工作液，並取部分離心，離心後的上清液作為標準樣品溶液；(6)取部分的各濃度硫化氫標準樣品溶液，分別加入還原劑、表面活性劑、緩衝溶液和新亞銅靈試劑，放置一定時間後測定其在460nm處的吸光度，然後製得標準工作液濃度與吸光度的一元線性回歸方程；(7)利用步驟(6)的方法對步驟(3)的樣品溶液及步驟(4)的空白樣品進行測定，然後將樣品溶液吸光度減去空白樣品溶液吸光度帶入步驟(6)中的回歸方程得出樣品溶液中硫化氫的濃度。
3.根據權利要求1或2所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法，其特徵在於所述的酸性溶液為檸檬酸、蘋果酸或酒石酸的甲醇溶液；或者上述物質的水溶液；且該酸性溶液質量濃度為5%。
4.根據權利要求1或2所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法，其特徵在於所述的濾片處理方法為將劍橋濾片浸泡於醇溶液或水溶液中，然後取出， 用醇溶液浸泡的在通風櫥內自然風乾，用水溶液浸泡的在100°C烘乾。
5.根據權利要求2所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法， 其特徵在於所述的吸收瓶為氣泡式吸收管，且容積為50mL，加入吸收液體積為25mL。
6.根據權利要求1或2所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法，其特徵在於所述銅離子吸收液的製備方法為稱取Ig純銅，加入20mL硝酸溶解，電熱板上加熱至完全溶解，冷卻後用蒸餾水定容到500mL，最後取25mL用蒸餾水定容到IOOOmL, 從而得到吸收液。
7.根據權利要求2所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法， 其特徵在於所述離心速度在4000r/min以上。
8.根據權利要求2所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法， 其特徵在於所述還原劑為抗壞血酸或鹽酸羥胺。
9.根據權利要求2所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法， 其特徵在於所述表面活性劑為Emulsifier-OP。
10.根據權利要求2所述一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法，其特徵在於所述緩衝溶液為pH為4. 5的醋酸-醋酸鈉緩衝溶液。
全文摘要
本發明公開了一種銅顯色法間接測捲菸主流煙氣氣相中硫化氫的測定方法，用酸性溶液處理過的劍橋濾片捕集捲菸主流煙氣中的粒相部分，通過劍橋濾片的氣相部分用含有定量且過量的銅離子吸收液吸收，該氣相中的硫化氫與銅離子反應，生成硫化銅沉澱，然後分離沉澱，通過測定上清液中剩餘的銅離子間接測得硫化氫的量。本發明採用銅離子顯色法對硫化氫進行間接測定，測定的重複性好，靈敏度高，測定結果準確，回收率高，使用的儀器簡單，易於實施，便於方法的普及。
文檔編號G01N1/34GK102156103SQ20111005465
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月8日 優先權日2011年3月8日
發明者何蓉, 戴迎雪, 文鵬, 朱立軍, 趙朋賢, 黎洪利 申請人:重慶菸草工業有限責任公司