CN103869035A - 一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其特征在于:将平衡好的待测卷烟样品用吸烟机按照GB/T19609规定的标准条件进行抽吸,用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相物,在捕集器后面接两个串联的吸收瓶(15ml异丙醇溶液),并在低温冷却的条件下(≦-70℃)捕集主流烟气中气相物中的氯乙烯。卷烟抽吸后,将收集完卷烟烟气样品的吸收瓶取出,加入内标后振荡均匀,直接取样进行GC-MS分析;内标法定量。
Description
技术领域
本发明属于烟气有害成分分析检测技术领域,具体涉及一种同位素内标-气相色谱-质谱联用法检测卷烟主流烟气中氯乙烯的方法。
背景技术
自从1971年意大利人Viola在用氯乙烯对大鼠制造肢端溶骨症模型时,发现动物出现了皮肤、肺和骨瘤,从而引起了有关学者的高度关注。相关研究表明,氯乙烯作为卷烟主流烟气中重要的挥发性有机化合物,其危害性较大,有急性毒性和慢性毒性,可致癌、致突变、致畸性,是Hoffmann清单的主要有害成分之一。***研究主流烟气中氯乙烯的检测方法,对于全面认识卷烟安全性及“吸烟与健康”问题都具有十分重要的意义。
目前关于卷烟主流烟气中氯乙烯的分析方法研究,国内未见报道,国外研究也很少。Hoffmann等采用木炭等捕集烟气中的氯乙烯,然后通过溶剂萃取的方式提取目标物,该法操作比较繁琐,灵敏度低[Hoffmann.D.,Patrianakos.C.P.,Brunnemann.K.D.,and Gori.G.B.Anal.Chem.1976,48,47-50];Bert等采用GC***直接捕集烟气的方式测定氯乙烯,但该方法灵敏度较低,重现性不好,且易对进样***造成污染,不易批量分析[Bert.M.G.and William.M C.57th Tobacco Science Research Conference,Norfolk,VA,September21–24,2003.Programbooklet and abstracts,Paper63,2003,p.58.]。因此,建立一种简单、灵敏、高通量的方法检测卷烟主流烟气中氯乙烯十分必要。
发明内容
本发明的目的正是针对现有技术存在的问题,提供一种气相色谱-质谱联用法检测卷烟主流烟气中氯乙烯的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其具体方法为:
用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相物,在捕集器后面接两个串联的吸收瓶(使用异丙醇溶液作为吸收液),在低温冷却条件下捕集主流烟气气相物中的氯乙烯。对吸收液取样后,采用气相色谱-质谱联用仪检测吸收液中的氯乙烯。
进一步地,所述内标物为氯乙烯-d3。
进一步地,所述吸收瓶中的有机溶剂为色谱纯级的甲醇或异丙醇。
进一步地,所述低温为≤-50℃,优选≤-70℃。
进一步地,所述的低温冷却条件通过以下方式实现:向杜瓦瓶中加入异丙醇和干冰,干冰的加入量到吸收瓶的一半高度,异丙醇加入量以使所有干冰浸润为准。
包括以下步骤:
①配制内标溶液:以同位素标记物氯乙烯-d3作为内标物,用异丙醇配制浓度为1.0μg/mL的内标溶液;
②配制标准溶液:用异丙醇配制浓度为1.0μg/mL的氯乙烯标准溶液;
③标准曲线的绘制:分别准确移取0.2ml、0.5ml、1ml、2ml、5ml和10ml的氯乙烯标准溶液至100mL棕色容量瓶中,再准确加入2mL氯乙烯-d3内标溶液,最后用异丙醇稀释至刻度,进行GC-MS检测;然后以被测物的峰面积与其内标的峰面积的比值(Y)对被测物的浓度(X)进行线性回归,求得氯乙烯的标准曲线;
④卷烟的抽吸:将平衡好的待测卷烟样品用吸烟机按照GB/T19609规定的标准条件进行抽吸,抽吸20支卷烟。用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相物,在捕集器后面接两个串联的吸收瓶(15ml异丙醇溶液),并在低温冷却的条件下捕集主流烟气中气相物中的氯乙烯;
⑤样品前处理及分析:卷烟抽吸后,用洗耳球对吸收瓶中的吸收管抽吸5次进行清洗,然后将收集完卷烟烟气样品的吸收瓶取出,准确加入300μL的氯乙烯-d3内标溶液,振荡均匀后,直接取样进行气相色谱质谱分析,向色谱瓶中取样时,溶液尽量加至瓶口位置;
⑥数据处理与检测:由组分峰面积与内标峰面积之比进行内标法定量;
步骤③和⑤中的色谱条件如下:
色谱柱:Supelco VOCOL石英毛细管柱(60m×0.32mm×1.8μm)
GC进样方式:进样量1μL,分流比15:1;
溶剂延迟:4min
进样口温度:180℃
载气为He,流速为1.5mL/min;
程序升温:初始温度40℃,保持6min,20℃/min升至230℃,保持6min。
步骤③和⑤中的质谱条件如下:
电离方式:EI;
传输线温度:230℃;
离子化能:70eV;
离子源温度:230℃;
四极杆温度:150℃;
目标检测物及其内标特征离子:
氯乙烯:定性、定量离子62(m/z);
氯乙烯-d3:定性、定量离子65(m/z)。
本发明依据的测试原理在于:用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相物,在捕集器后面接两个串联的吸收瓶(使用异丙醇溶液作为吸收液),在低温冷却条件下(≦-70℃)捕集主流烟气气相物中的氯乙烯。对吸收液取样后,采用气相色谱-质谱联用仪检测吸收液中的氯乙烯。
本发明的有益效果是:与现有技术相比,不需要复杂的前处理步骤,并且测定的灵敏度高,实验的重复性和回收率都很好,适用于大批量样品的分析。
附图说明
图1为本发明得到的标准品色谱图;
图2为本发明得到的样品色谱图。
具体实施方式
本发明结合以下实施例做进一步说明:
卷烟的抽吸:将平衡好的待测卷烟样品用吸烟机按照GB/T19609规定的标准条件进行抽吸,抽吸20支卷烟。用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相物,在捕集器后面接两个串联的吸收瓶(15ml异丙醇溶液),并在低温冷却的条件下(≦-70℃)捕集主流烟气中气相物中的氯乙烯。
样品前处理:卷烟抽吸后,用洗耳球对吸收瓶中的吸收管抽吸5次进行清洗,然后将收集完卷烟烟气样品的吸收瓶取出,准确加入300μL的氯乙烯-d3内标溶液,振荡均匀后,直接取样进行气相色谱质谱分析,向色谱瓶中取样时,溶液尽量加至瓶口位置。
色谱质谱分析:
——色谱柱:Supelco VOCOL石英毛细管柱(60m×0.32mm×1.8μm)
——程序升温:初始温度40℃,保持6min,20℃/min升至230℃,保持6min;
——进样口温度:180℃;
——载气:氦气,恒流速1.5mL/min;
——进样量1μL,分流比15:1;
——传输线温度:230℃;
——电离方式:EI;
——离子源温度:230℃;
——四极杆温度:150℃;
——扫描方式:选择离子检测,氯乙烯:定性、定量离子62(m/z);氯乙烯-d3:定性、定量离子65(m/z)。
标准曲线制件:分别准确移取0.2ml、0.5ml、1ml、2ml、5ml和10ml的氯乙烯标准溶液至100mL棕色容量瓶中,再准确加入2mL氯乙烯-d3内标溶液(1.0μg/mL),最后用异丙醇稀释至刻度,进行GC-MS检测;然后以氯乙烯的峰面积与其内标的峰面积的比值(Y)对氯乙烯的浓度(X)进行线性回归,求得氯乙烯的标准曲线;
表1分析方法的线性范围和检测限
化合物 | 线性范围(ng/mL) | 相关系数 | 检测限(ng/mL) |
氯乙烯 | 2.0-100.0 | 0.9991 | 0.15 |
检出限:以信噪比S/N=3对应浓度确定检出限,结果如表1所示。
回收率:采用样品加标法对同一烟气样品在高、中、低三个含量水平上进行了回收率的测定,结果表明,平均回收率的结果在90.2%~101.8%之间,回收率较高。
典型样品测定结果:对6个卷烟样品进行了测定,其中烤烟型卷烟3个,混合型卷烟3个。测定结果见表2:
表2烟气样品测定结果(ng/支)
卷烟类型 | 烤烟型1 | 烤烟型2 | 烤烟型3 | 混合型1 | 混合型2 | 混合型3 |
氯乙烯 | 18.29 | 22.09 | 21.93 | 34.04 | 32.62 | 20.45 |
Claims (8)
1.一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其特征在于:用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相物,在捕集器后面接两个串联的吸收瓶(使用异丙醇溶液作为吸收液),在低温冷却条件下捕集主流烟气气相物中的挥发性有机化合物,对吸收液取样后,采用气相色谱-质谱联用仪检测吸收液中的氯乙烯。
2.根据权利要求1所述的一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其特征在于,所述检测吸收液中的氯乙烯含量的方法为内标法,所述内标为氯乙烯-d3。
3.根据权利要求1所述的一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其特征在于,所述低温为≤-50℃。
4.根据权利要求1所述的一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其特征在于,所述低温为≤-70℃。
5.根据权利要求3-4任一所述的一种卷烟侧流烟气中氯乙烯的分析方法,其特征在于,所述的低温冷却条件通过以下方式实现:向杜瓦瓶中加入异丙醇和干冰,干冰的加入量到吸收瓶的一半高度,异丙醇加入量以使所有干冰浸润为准。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
①配制内标溶液:以同位素标记物氯乙烯-d3作为内标物,用异丙醇配制浓度为1.0μg/mL的内标溶液;
②配制标准溶液:用异丙醇配制浓度为1.0μg/mL的氯乙烯标准溶液;
③标准曲线的绘制:分别准确移取0.2ml、0.5ml、1ml、2ml、5ml和10ml的氯乙烯标准溶液至100mL棕色容量瓶中,再准确加入2mL氯乙烯-d3内标溶液,最后用异丙醇稀释至刻度,进行GC-MS检测;然后以被测物的峰面积与其内标的峰面积的比值(Y)对被测物的浓度(X)进行线性回归,求得氯乙烯的 标准曲线;
④卷烟的抽吸:将平衡好的待测卷烟样品用吸烟机按照GB/T19609规定的标准条件进行抽吸,抽吸20支卷烟,用玻璃纤维滤片捕集卷烟主流烟气中的粒相物,在捕集器后面接两个串联的吸收瓶(15ml异丙醇溶液),并在低温冷却的条件下捕集主流烟气中气相物中的氯乙烯;
⑤样品前处理及分析:卷烟抽吸后,用洗耳球对吸收瓶中的吸收管抽吸5次进行清洗,然后将收集完卷烟烟气样品的吸收瓶取出,准确加入300μL的氯乙烯-d3内标溶液,振荡均匀后,直接取样进行气相色谱质谱分析;
⑥数据处理与检测:由组分峰面积与内标峰面积之比进行内标法定量。
7.根据权利要求6所述的一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其特征在于:所述步骤③和⑤中的色谱条件如下:
色谱柱:Supelco VOCOL石英毛细管柱(60m×0.32mm×1.8μm);
GC进样方式:进样量1μL,分流比15:1;
溶剂延迟:4min;
进样口温度:180℃;
载气为He,流速为1.5mL/min;
程序升温:初始温度40℃,保持6min,20℃/min升至230℃,保持6min。
8.根据权利要求7所述的一种卷烟主流烟气中氯乙烯的检测方法,其特征在于:所述步骤③和⑤中的质谱条件如下:
电离方式:EI;
传输线温度:230℃;
离子化能:70eV;
离子源温度:230℃;
四极杆温度:150℃;
目标检测物及其内标特征离子:
氯乙烯:定性、定量离子62(m/z);
氯乙烯-d3:定性、定量离子65(m/z)。
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