從原料源頭把控產(chǎn)品品質(zhì)
良好的性能來(lái)自一絲不茍的執(zhí)著15000622093
分光光度法測(cè)定香煙中的尼古丁含量
關(guān)鍵詞:分光光度計(jì);尼古丁香煙;美析儀器;UV-1100
1 引言 尼古丁,又稱煙堿,分子式為C10H14N2,是煙草生物 堿中具有高毒性的化合物之一。它是一種難聞、味苦,無(wú)色透明的油質(zhì)液體,揮發(fā)性強(qiáng),在空氣中極易氧化成暗灰色,能迅速溶于水及酒精中,通過(guò)口鼻支氣管粘膜很容易被機(jī)體吸收.粘在皮膚表面的尼古丁亦可被吸 收滲入體內(nèi) 。
測(cè)定煙草中尼古丁的方法很多,如大量國(guó)內(nèi)外文 獻(xiàn)描述的氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法 、電化學(xué)法 等。有關(guān)分光光度法測(cè)定尼古丁含量的文獻(xiàn)也不少,本文在前人的研究基礎(chǔ)上,著重講述了利用簡(jiǎn)單分光光度法測(cè)定尼古丁含量的研究,該方法的理論基礎(chǔ)是尼古丁在堿性溶液中會(huì)被高錳酸鉀氧化形成綠色產(chǎn)物,通過(guò)測(cè)量該物質(zhì)的吸收值來(lái)得到卷煙中的尼古丁量。該法簡(jiǎn)單實(shí)用,且具有相當(dāng)好的準(zhǔn)確度和靈敏度,適用于快速、小批量地分析卷煙樣品中尼古丁的含量,具有實(shí)用價(jià)值。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要儀器和試劑 美析V-1100型分光光度計(jì);pHS-5型酸度計(jì);數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-2型 尼古丁標(biāo)準(zhǔn)溶液:1000μg/ml尼古丁,由德國(guó)進(jìn)口高純尼古丁配置而成 高錳酸鉀溶液,0.125mol/L:醋酸鋅溶液,1.0mol/L; K4Fe(CN)6溶液,10.6%(w/v),溶解6.10gK4Fe(CN)6 ?3H2O于50ml蒸餾水中。
2.2 實(shí)驗(yàn)方法 準(zhǔn)備移取所需的尼古丁量,加入2m16.25mol/ LNaOH到25ml的容量瓶中, 輕微地旋轉(zhuǎn)混勻,然后加入1.4ml0.0125mol/LKMnO4, 再用20m1蒸餾水添加到容量瓶中,用水浴100℃加熱此混合液7.5min,冷卻至室溫再用蒸餾水定容至刻度線,振蕩混勻,并用1cm的吸收池在610nm下測(cè)量其吸光度值。
2.3 校準(zhǔn)曲線 在*化條件下(CKMnO4 =7×10-4mol/L;CNaOH=0.5mol/L; 加熱溫度100℃;加熱時(shí)間7.5min),系統(tǒng)在0.1~7.5μg/ml的濃度范圍內(nèi)遵守比爾定律,且如圖1顯示具有0.9996(n=6)的相關(guān)系數(shù).此法的檢測(cè)限為0.08μg/ml。10次重復(fù)測(cè)定4μ g/ml試樣,再現(xiàn)性很好,相對(duì)偏差為2.17%。
2.4 尼古丁的萃取過(guò)程 本文采取的尼古丁萃取方法是建立在Rai等的 實(shí)驗(yàn)方法基礎(chǔ)之上的。把磨過(guò)的一定質(zhì)量的尼古丁樣品放置在100ml的燒杯中,加10ml甲醇,用玻璃棒攪拌,靜置30min。再加lml2mol/LNaOH及25ml蒸餾水,整個(gè)過(guò)程都需要攪拌。在水浴中加熱混合液,并沸騰1min,冷卻,用No.41濾紙(0.45μ m)過(guò)濾溶液到50ml2容量瓶中,沖洗燒杯并把洗液輕輕倒出流過(guò)濾紙與濾液匯合.加1ml醋酸鋅溶液到濾液中,混勻,再加入1mlK4Fe(CN)6溶液,振蕩并用蒸餾水稀釋到標(biāo)線.離心分離5min,把上層液倒入50ml燒杯中,丟棄殘?jiān)M鶆偛奴@得的上層液中加1mg漂白土,混勻后再進(jìn)行離心分離5min,丟棄上層液(倒出上層液),用蒸餾水沖洗殘留物再次離心分離5min。倒出上層液,留下殘留物,往里面加入5ml的0.01mol/LNaOH并加熱.用No.41濾紙過(guò)濾以上所得溶液,濾液流入50m1容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度線,按推薦的步驟分析尼古丁含量。
3 結(jié)果與討論 在堿性條件下,尼古丁會(huì)與KMnO4反應(yīng)生成一種 綠色產(chǎn)物,山于MnO-4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2-4, 這種綠色產(chǎn)物在波長(zhǎng)610nm處有zui大吸光度(如圖2)所示,此吸收值直接與尼古丁的含量有關(guān),可以用來(lái)作痕量分析測(cè)定。反應(yīng)溶液的吸收光譜 試劑加入的先后順序非常重要 。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,首先將KMnO4與NaOH混合加熱,然后加入尼古丁,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的靈敏度很低;然后又將KMnO4與尼古丁混合加熱則發(fā)現(xiàn)形成了棕色的物質(zhì).再加入NaOH同時(shí)加熱時(shí),此棕色物質(zhì)會(huì)消失。其后又先把NaOH加入到尼古丁中,發(fā)現(xiàn)立即會(huì)形成深藍(lán)色物質(zhì),此類似現(xiàn)象與前人的研究結(jié)果相似。因此,只有將尼古丁、NaOH 和KMnO4一起混勻并同時(shí)加熱,形成綠色物質(zhì),加入順序?yàn)槟峁哦 aOH、KMnO4時(shí)*,此反應(yīng)必須依賴于各參數(shù)值,如KMnO4,NaOH的量,反應(yīng)的溫度等條件會(huì)影響到zui后的反應(yīng)結(jié)果,因此要逐個(gè)考慮以獲得更好 的靈敏度。
3.1 KMnO4的影響 KMnO4在NaOH溶液中氧化尼古丁形成綠色產(chǎn)物, 結(jié)果可以從MnO-4到MnO2-4 的轉(zhuǎn)化看出,從1×10-4mol/L到1×10-3mol/L不同濃度的KMnO4被研究,7×10-4mol/L的KMnO4溶液可獲得zui高吸收值。圖3KMnO4對(duì)顯色反應(yīng)的影響CNicotine=4.g/mL; CNaOH=0.5mol/L
3.2 NaOH的影響 MnO-4在堿性溶液中的氧化性可用來(lái)測(cè)定有機(jī)化合物,這是它的一項(xiàng)zui重要應(yīng)用。尼古丁與KMnO4的反應(yīng)就是發(fā)生在以HaOH作為堿液的溶液中的,還可以用KOH來(lái)代替NaOH,但其靈敏度下降,因此選擇NaOH作為堿液,實(shí)驗(yàn)中測(cè)定0.025~1.5mol/LNaOH濃度下尼古丁吸收值,0.5mol/LNaOH有的靈敏度,NaOH加入量越多線性越差。
3.3 溫度的影響 如前所述,當(dāng)加熱溶液時(shí)會(huì)有綠色產(chǎn)物產(chǎn)生,因此溫度影響的條件實(shí)驗(yàn)還要做。在不同水浴溫度下連續(xù)加熱7.5min,考察反應(yīng)的結(jié)果發(fā)現(xiàn),增加反應(yīng)溫度會(huì)使吸收值增加,100℃的水浴溫度下,能達(dá)到zui大吸收值,表明此時(shí)尼古丁已被*氧化形成綠色產(chǎn)物, 溫度對(duì)顯色反應(yīng)的影響CNicotinc=4.g/mL;CKMnO4 =7×10-4mol/L; CNaOH=0.5mol/L
3.4加熱時(shí)間的影響 加熱時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)于保證反應(yīng)的*性也是很重要的,因此還研究了100℃下不同加熱時(shí)間段下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)7.5min足夠反應(yīng)發(fā)生*了,加熱時(shí)間對(duì)顯色反應(yīng)的影響CNicotine=4.g/mL; CNaOH=0.5mol/L; CKMnO4 =7×10-4mol/L
3.5尼古丁回收率的測(cè)定實(shí)驗(yàn) 將一定量的尼古丁標(biāo)樣加入到各品牌煙絲樣品中,按實(shí)驗(yàn)方法萃取并測(cè)定,煙絲樣品加標(biāo)回收率測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果 樣品中尼古丁含量/mg加入尼古丁量/mg測(cè)得值/mg回收率/%1.285.006.1697.61.46 5.00 6.20 94.8 1.205.006.23100.61.40 5.00 6.15 95.0 每個(gè)結(jié)果都是三次測(cè)定的平均值 由表1可見(jiàn),使用本法測(cè)定尼古丁回收率大于94%,回收基本*,證明該法適合用于測(cè)定煙草中尼古丁。
3.6 卷煙中尼古丁的檢測(cè)用分光光度計(jì)測(cè)定煙草中尼古丁含量。分別測(cè)定了中國(guó)市場(chǎng)上常見(jiàn)幾種品牌香煙的尼古丁含量。去掉香煙的包裝紙,使煙絲在40℃的爐中干燥30min,然后稱重。分別稱取十根香煙,把它們揭碎,磨成粉,稱取與尼古丁含量等量的煙絲作為標(biāo)樣,放置于100ml燒杯中,用于萃取步驟中。 在標(biāo)準(zhǔn)條件下采用分光光度法測(cè)定其中的尼古丁量,其結(jié)果如表2所示。
2 香煙中尼古丁的含量香煙種類 價(jià)格 標(biāo)明的尼古丁量(mg)測(cè)量值(mg) —21.201.12—31.101.03—81.201.25—121.201.15— 20 1.20 1.23 注:每個(gè)結(jié)果都是三次測(cè)定的平均值4 結(jié)論 前文所提到的方法是基于尼古丁與KMnO4在NaOH溶液中的反應(yīng), 會(huì)形成綠色產(chǎn)物且該產(chǎn)物在610nm下會(huì)有吸收值.這是一種簡(jiǎn)單, 相對(duì)較快且具有一定靈敏度的方法,其所涉及的化學(xué)試劑很少是該法的一大優(yōu)點(diǎn),此方法可用于測(cè)定各種香煙樣品中的少量尼古丁量。
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