CN102156103A - 一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法 - Google Patents
一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，用酸性溶液处理过的剑桥滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相部分，通过剑桥滤片的气相部分用含有定量且过量的铜离子吸收液吸收，该气相中的硫化氢与铜离子反应，生成硫化铜沉淀，然后分离沉淀，通过测定上清液中剩余的铜离子间接测得硫化氢的量。本发明采用铜离子显色法对硫化氢进行间接测定，测定的重复性好，灵敏度高，测定结果准确，回收率高，使用的仪器简单，易于实施，便于方法的普及。
Description
技术领域
本发明属于烟草检测领域，具体的说，涉及一种针对卷烟主流烟气气相中硫化氢含量的测定方法。
背景技术
硫化氢是一种有腐蛋、恶臭味的特殊气体，国家规定作业场所空气中的最高允许浓度为10mg/m3，而人对硫化氢的嗅觉阈很灵敏，浓度在0.012-0.03mg/m3即可嗅到,故硫化氢的最高允许浓度与人对它的嗅觉浓度相差很大。
人体摄取的硫化氢可迅速被吸收。吸人的硫化氢分布于脑、肝、肾、胰腺和小肠中。主要代谢发生在肝脏中，有两条途径：一是氧化为硫酸盐，二是甲基化为硫代甲醇和二甲基硫。在动物实验中，硫化物和硫酸盐通过肾很快被排泄。但有一小部分硫化物通过肺排出。进入人体内未被氧化的硫化氢与体内细胞色素、氧化酶等多种物质作用，阻断氧化代谢，使新陈代谢受阻，造成组织缺氧，产生恶心、呕吐、腹部疼痛等症状。
硫化氢在空气中很不稳定，会逐渐氧化成单体硫、硫的氧化物和硫酸盐。水蒸气和阳光也会促使硫化氢的氧化分解作用。这些都给硫化氢的测定带来了一定难度。同时空气中硫化氢的测定受以下因素的影响：1)吸收液的稳定性；2)吸收管的类型；3)采样时间；4)空气中硫化氢浓度的大小。
当前测定硫化物的方法有亚甲蓝分光光度法、离子选择电极法、间接原子吸收法、气相分子吸收法、碘量法等。目前，对车间环境空气中的硫化氢的测定采用硝酸银比色法，对空气和废气中的硫化氢的测定采用亚甲基蓝分光光度法，前者采用的是目视比色法，每次测定样品必须配置标准系列，且吸收液亚砷酸钠毒性大；后者的灵敏度高、快速，标准曲线的斜率稳定，使用氢氧化镉-聚乙烯醇磷酸铵吸收液。卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法未见报道，因此有必要建立一种硫化氢检测方法，以完善卷烟烟气检测措施。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种操作简便、检测精确的卷烟主流烟气气相中硫化氢含量的测定方法。
为了实现以上目的，本发明测定方法所采用的技术方案是：用酸性溶液处理过的剑桥滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相部分，通过剑桥滤片的气相部分用含有定量且过量的铜离子吸收液吸收，该气相中的硫化氢与铜离子反应，生成硫化铜沉淀，然后分离沉淀，通过测定上清液中剩余的铜离子间接测得硫化氢的量。
本发明的测定方法具体按以下步骤进行：
样品处理：
（1）用酸性溶液处理剑桥滤片待用；
（2）将含有铜离子吸收液的吸收瓶串联入卷烟抽吸系统，捕集器内装步骤（1）处理后的剑桥滤片，调节卷烟抽吸容量，按照标准抽吸条件抽吸卷烟；
（3）抽吸结束后，将吸收液定容，取部分吸收液离心，离心后的上清液为样品溶液；
（4）以空气代替卷烟主流烟气气相重复步骤（1）到（3），得到空白样品；
标准溶液配制：
（5）配制标准溶液：以吸收液为溶剂，在1～6μg/mL浓度范围内配制均匀选择的至少5个不同浓度的硫化氢标准工作液，并取部分离心，离心后的上清液作为标准样品溶液；
硫化氢含量测定：
（6）取部分的各浓度硫化氢标准样品溶液，分别加入还原剂、表面活性剂、缓冲溶液和新亚铜灵试剂,放置一定时间后测定其在460nm处的吸光度，然后制得标准工作液浓度与吸光度的一元线性回归方程；
（7）利用步骤（6）的方法对步骤（3）的样品溶液及步骤（4）的空白样品进行测定，然后将样品溶液吸光度减去空白样品溶液吸光度带入步骤（6）中的回归方程得出样品溶液中硫化氢的浓度。
上述的酸性溶液为柠檬酸、苹果酸或酒石酸的甲醇溶液；或者上述物质的水溶液；且该酸性溶液质量浓度为5%。
上述的滤片处理方法为将剑桥滤片浸泡于醇溶液或水溶液中，然后取出，用醇溶液浸泡的在通风橱内自然风干，用水溶液浸泡的在100℃烘干。
上述的吸收瓶为气泡式吸收管，且容积为50mL,加入吸收液体积为25mL。
上述铜离子吸收液的制备方法为：称取1g纯铜，加入20mL硝酸溶解，电热板上加热至完全溶解，冷却后用蒸馏水定容到500mL，最后取25mL用蒸馏水定容到1000mL，从而得到吸收液。
上述离心速度在4000r/min以上。
上述还原剂为抗坏血酸或盐酸羟胺。
上述表面活性剂为Emulsifier-OP。
上述缓冲溶液为pH为4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液。
本发明的测定方法采用酸性溶液处理剑桥滤片，能够减少硫化氢在剑桥滤片及卷烟粒相中的残留，使硫化氢尽可能进入卷烟烟气气相；采用铜离子吸收卷烟烟气中的硫化氢，能够提高硫化氢的捕集效率，使吸收后的硫化氢稳定存在，不易被其他物质氧化；采用的吸收瓶为气泡式吸收管，能防止硫化铜堵塞管路；本发明采用铜离子显色法对硫化氢进行间接测定，测定的重复性好，灵敏度高，测定结果准确，回收率高，使用的仪器简单，易于实施，便于方法的普及。
具体实施方式
实施例1
实施例1
本发明铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法如下：
1、剑桥滤片的处理：称取5g柠檬酸，溶解于100mL蒸馏水中，然后将直径为44mm的剑桥滤片浸泡在该溶液中，待滤片完全湿透后取出，在100℃下干燥2小时，冷却，待用；
2、吸收液的配制：称取1.0821g铜片（纯度>99.9%）置于烧杯中，加入20mL硝酸（8mol/L）溶解，电热板上加热至完全溶解，冷却后用蒸馏水定容到500mL，得到铜离子贮备液，最后取25mL贮备液用蒸馏水定容到1000mL，从而得到吸收液。
3、样品的捕集：将一个装有25mL吸收液的吸收瓶串联于卷烟夹持器与抽吸针筒之间，捕集器内装处理后的剑桥滤片，确定不漏气后，并测试吸烟机抽吸容量满足标准GB/T 19609的要求，按照GB/T 16447规定的环境条件下随机选取平衡后的牌号为A的卷烟样品5支，用符合GB/T 16450规定的常规吸烟机按照GB/T 19609进行抽吸，对卷烟主流烟气气相中的硫化氢进行捕集；
4、样品的处理：捕集完毕后，将吸收瓶中的吸收液倒入50mL容量瓶中，用20mL蒸馏水分两次清洗吸收瓶，且一并转入容量瓶，用蒸馏水定容后，摇匀；取部分该溶液于干燥的离心管中，以4000（r/min）离心分离10min；准确量取4mL上清液于25mL比色管中；然后再以空气代替卷烟主流烟气按照步骤2和3进行处理，得到空白样品；
5、硫化氢标准溶液的配制：按照《空气和废气监测分析方法》(第4版)中规定方法配制和标定硫化氢标准贮备液，分别取0.5、1、1.5、2.0、2.5、3.0mL该硫化氢标准贮备液于50mL容量瓶中，然后加入25mL吸收液并用蒸馏水定容。配置成浓度为1、2、3、4、5、6μg/mL的标准溶液。
6、硫化氢标准工作溶液的测定：取部分硫化氢标准溶液于干燥的离心管中，以4000（r/min）离心分离10min；准确量取4mL上清液于25mL比色管中；依次加入2mL5%抗坏血酸溶液、2mL1%Emulsifier-OP、3mLpH为4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液和2mL0.1%的NHCM溶液，用水稀释到刻度，放置5min，用lcm比色皿以试剂空白为参比，于460nm处测定吸光度。结果表明硫化氢质量浓度在1～6μg/mL范围内与吸光度存在良好的线性关系。标准曲线回归方程为：C(μg/mL)=-31.00A+14.31，相关系数R=0.9991
7、样品测定：准确量取4mL样品溶液及空白样品溶液于25mL比色管中，采用上述步骤6的方法测定，得到各样品溶液的吸光度值，然后将扣除空白样品的各样品溶液吸光度带入步骤6得到的一元线性回归方程中，得到硫化氢的浓度。
实施例2
本实验例对本发明铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法的重复性、检出限和加标回收率进行考察。
1、重复性和检出限：对同一牌号卷烟，按照上述实施例1平行测定6次，测定的相对标准偏差（RSD)为1.83%。取配制1μg/mL的标准溶液进行10测定，以3倍标准偏差求出其检出限为0.17μg/mL，测定结果见表1和表2所示。
表1 同牌号样品6次测定结果
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | RSD(%) |
| 吸光度 | 0.352 | 0.358 | 0.364 | 0.367 | 0.353 | 0.366 | 1.83 |
表2 标准溶液10次测定结果(μg/mL)
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 检出限 |
| 含量 | 1.01 | 0.97 | 0.96 | 1.06 | 1.08 | 0.92 | 0.94 | 1.08 | 1.03 | 1.01 | 0.17 |
2、加标回收率：采用实施例的测定方法对3种卷烟主流烟气气相中的硫化氢进行测定，并考察了测定方法的回收率，测定结果见表3所示。
表3 卷烟主流烟气气相中硫化氢含量的测定及回收率
Claims (10)
1.一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：用酸性溶液处理过的剑桥滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相部分，通过剑桥滤片的气相部分用含有定量且过量的铜离子吸收液吸收，该气相中的硫化氢与铜离子反应，生成硫化铜沉淀，然后分离沉淀，通过测定上清液中剩余的铜离子间接测得硫化氢的量。
2.根据权利要求1所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于按以下步骤进行：
（1）用酸性溶液处理剑桥滤片待用；
（2）将含有铜离子吸收液的吸收瓶串联入卷烟抽吸系统，捕集器内装步骤（1）处理后的剑桥滤片，调节卷烟抽吸容量，按照标准抽吸条件抽吸卷烟；
（3）抽吸结束后，将吸收液定容，取部分吸收液离心，离心后的上清液为样品溶液；
（4）以空气代替卷烟主流烟气气相重复步骤（1）到（3），得到空白样品；
（5）配制标准溶液：以吸收液为溶剂，在1～6μg/mL浓度范围内配制均匀选择的至少5个不同浓度的硫化氢标准工作液，并取部分离心，离心后的上清液作为标准样品溶液；
（6）取部分的各浓度硫化氢标准样品溶液，分别加入还原剂、表面活性剂、缓冲溶液和新亚铜灵试剂,放置一定时间后测定其在
460nm处的吸光度，然后制得标准工作液浓度与吸光度的一元线性回归方程；
（7）利用步骤（6）的方法对步骤（3）的样品溶液及步骤（4）的空白样品进行测定，然后将样品溶液吸光度减去空白样品溶液吸光度带入步骤（6）中的回归方程得出样品溶液中硫化氢的浓度。
3.根据权利要求1或2所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：所述的酸性溶液为柠檬酸、苹果酸或酒石酸的甲醇溶液；或者上述物质的水溶液；且该酸性溶液质量浓度为5%。
4.根据权利要求1或2所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：所述的滤片处理方法为将剑桥滤片浸泡于醇溶液或水溶液中，然后取出，用醇溶液浸泡的在通风橱内自然风干，用水溶液浸泡的在100℃烘干。
5.根据权利要求2所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：所述的吸收瓶为气泡式吸收管，且容积为50mL,加入吸收液体积为25mL。
6.根据权利要求1或2所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：所述铜离子吸收液的制备方法为：称取1g纯铜，加入20mL硝酸溶解，电热板上加热至完全溶解，冷却后用蒸馏水定容到500mL，最后取25mL用蒸馏水定容到1000mL，从而得到吸收液。
7.根据权利要求2所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：所述离心速度在4000r/min以上。
8.根据权利要求2所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：所述还原剂为抗坏血酸或盐酸羟胺。
9.根据权利要求2所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：所述表面活性剂为Emulsifier-OP。
10.根据权利要求2所述一种铜显色法间接测卷烟主流烟气气相中硫化氢的测定方法，其特征在于：所述缓冲溶液为pH为4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130306 Termination date: 20150308 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |