专利名称：一种烟用水基胶中硼酸含量的测定方法
技术领域：
本发明属于卷烟材料理化检验技术领域，具体涉及一种烟用水基胶中硼酸含量的测定方法。
背景技术：
随着世界范围内对“吸烟与健康”的广泛关注和FCTC协议正式签署，对卷烟产品中有害人体健康的元素的控制成为了烟草行业关注的重点。烟用水基胶是卷烟生产过程中不可缺少的物质，也是体现卷烟工艺特色的关键材料，因而，水基胶的质量控制一直是烟草企业非常关注的问题。目前国内卷烟生产中使用的胶黏剂大多是化学合成的水基胶，针对目前烟用水基胶出台的相关检测标准，粘度测定是一项重要的指标，有些商家为了使烟用水基胶的粘度值达到相应的技术标准，会加入硼酸来调节其粘度，从而提高水基胶的粘合性能，但在卷烟生产过程中，过量的硼酸会产生强烈的刺激性，引起皮肤刺激、结膜炎、支气管炎，同时若人体摄入过量的硼酸则会对人的生命造成一定的威胁。因而，无论是从卷烟产 品感官质量方面还是从卷烟吸食安全性考虑，烟用水基胶中硼酸的残留分析和监控都具有重要的意义。目前，国内外硼酸测定方法主要有甲亚胺-H法、3-甲氧基甲亚胺-H法和姜黄素法，前两种方法分析时间长，后者需在非水条件下测定，使其应用受到限制；这些方法的测定对象多为环境样品、食品中硼酸的检测。也有报道采用薄层色谱法和单极扫描极谱法测定粮食和矿泉水中的硼酸，但操作麻烦，干扰多，可检测的样品品种少。有关烟用水基胶中硼酸的测定方法及其专利未见报道。因而，开发一种稳定性好、选择性高、快速准确、无需有机试剂的测定方法，对提升卷烟产品质量安全、进一步探讨卷烟减害具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有方法存在的样品前处理繁琐、灵敏度较低、重现性较差等技术不足，提供一种烟用水基胶中硼酸含量的测定方法，为烟草行业和烟用胶粘剂生产企业烟用水基胶的选择和监控提供数据支撑，进而为更加科学的评估吸烟对健康的�：Γ硌滩费蟹⒅械母涎≡褚约凹鹾到沟雀杓际踔С�。本发明的目的通过以下技术方案予以实现。除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数。—种烟用水基胶中硼酸含量的测定方法，包括以下步骤(I)称取O. 2g O. 6g试样,精确至O. Img,置于微波消解罐中，加入5mLHN03和2mLH202 消解 12 16h ;(2)将步骤(I)所述微波消解罐旋紧密封置于微波消解仪中进行消解，同时做未加试样的空白溶液；(3)消解完毕，待温度降至室温后取出消解罐，直接将试样溶液转移至50mLPET容量瓶中，用纯水冲洗消解罐，清洗液一并转移至容量瓶中，然后用纯水定容，摇匀后得试样溶液；(4)制备标准溶液使用B标准储备溶液，用5%的HNO3逐级稀释成浓度为O μ g/L，I μ g/L, 2 μ g/L, 5 μ g/L, 10 μ g/L, 20 μ g/L 的 B 标准溶液;(5)绘制校准曲线采用Ge标准溶液在线内标加入，内标Ge使用浓度为15μ g/L，分别吸取标准空白溶液和不同浓度B的标准溶液，注入电感耦合等离子体质谱仪中，以待测元素B含量与对应内标元素Ge含量的比值为横坐标,待测元素B质荷比强度与对应内标元素Ge质荷比强度的比值为纵坐标，建立B的校准曲线；对校正数据进行线性回归，求得B的回归方程，R应不小于O. 999 ；(6)按步骤(5)方法测定步骤(3)样品溶液中B元素和内标Ge元素的离子强度，使用所得的校准曲线计算获得烟用水基胶样品溶液中B元素浓度；计算公式如下烟用水基胶中硼酸的含量以X表示，按式(I)进行计算
(C-C0)XV 厂X = --—-X F⑴
IOOOxm.............................式中X—烟用水基胶中硼酸的含量，单位为微克每克(μ g/g)；C—烟用水基胶样品溶液中被测元素的浓度，单位为微克每升(μ g/L)；C0——空白溶液中被测元素的浓度，单位为微克每升(μ g/L)；V—烟用水基胶样品溶液中定容体积，单位为毫升(mL)；m——烟用水基胶样品质量,单位为克(g);F—硼换算为硼酸的系数，硼酸系数为5. 72。作为优选的技术方案，所述步骤(2)中微波消解系统消解程序由以下四个步骤构成(I)由室温升至100°C升温时间为5min，保持时间为5min。(2)由100°C升至135°C升温时间为5min，保持时间为5min。(3)由135°C升至165°C升温时间为5min，保持时间为5min。(4)由165°C升至185°C升温时间为lOmin，保持时间为25min。作为优先的技术方案，所述步骤(4)中制备标准溶液的具体步骤准确吸取ImL硼标准储备溶液到IOOmL的容量瓶中，用I % HNO3溶液稀释定容至刻度，获得I μ g/mL的标准溶液;分别移取硼标准溶液O，O. 1,0. 2,0. 5，I. 0,2. OmL于IOOmL塑料容量瓶中，用5% HNO3溶液定容至刻度，容量瓶中溶液浓度为O μ g/L, I μ g/L, 2 μ g/L, 5 μ g/L, 10 μ g/L, 20 μ g/L的B标准溶液。作为优选的技术方案，所述步骤(5)中电感耦合等离子体质谱仪的工作条件为真空度(Torr)、雾化器流量(L/min)、辅助气流量(L/min)、等离子体气体流量(Ar) (L/min)、射频功率(W)、扫描模式、扫描次数、离子透镜电压(V)、脉冲电压(V)、重复次数、清洗时间(s)、CeO 氧化物、双电荷(Ba++)分别为彡 I. 2X 10_6、0. 66 O. 68、I. 2、15、1300、PeakJumping、20、6. O 6. 4、950、4、20、彡O. 03、彡O. 03 ;同时，为了有效地减少信号漂移和基体效应对测定的影响，在线加入Ge作为内标。作为优选的技术方案，所述的测定方法中器皿均为塑料容器，并经25% HNO3溶液浸泡12 16h后，用纯水洗涤干净后备用；由于玻璃器皿中易引入硼污染，同时硼容易在仪器的雾化器和锥口聚集，产生记忆效应，因而，在测定硼含量较高的溶液后，采用5%硝酸冲洗进样系统以消除硼的记忆效应。本发明克服了现有方法的缺陷，建立了一种高效、灵敏度高、准确度高，采用ICP-MS检测技术测定烟用水基胶中硼酸含量的方法，使前处理更为简单、高效、完全、回收率高，待测元素不易受外源性污染、损失，并且ICP-MS操作简便、精密度高、稳定性好、检出限低，回收率、相对标准偏差、检出限分别为105. 59%,4. 52%,O. 12 μ g/L，适用于烟草行业和烟用胶粘剂生产企业技术人员对烟用水基胶中HBO3进行定量测定。本发明填补了国内ICP-MS法在烟用水基胶中硼酸检测这一技术领域的空白，对于制定烟用水基胶中有害限用物质检测技术新标准具有重要的意义，同时对保护人类身体健康，促进我国烟草行业中的卷烟产品和烟用水基胶产业健康发展和促进对外贸易具有非常现实的意义。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步地详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。所有基于本发明教导所作的变换，均应属于本发明的保护范围。实施例II.使用仪器及仪器工作条件I. I使用仪器电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)，型号PE Elan DRC-eI. 2仪器工作条件，见表I表IICP-MS的工作条件参数
权利要求
1.一种烟用水基胶中硼酸含量的测定方法，包括以下步骤 (1)称取O.2g O. 6g试样，精确至O. Img,置于微波消解罐中，加入5mLHN03和2mLH202消解12 16h ； (2)将步骤(I)所述微波消解罐旋紧密封置于微波消解仪中进行消解，同时做未加试样的空白溶液； (3)消解完毕，待温度降至室温后取出消解罐，直接将试样溶液转移至50mLPET容量瓶中，用纯水冲洗消解罐，清洗液一并转移至容量瓶中，然后用纯水定容，摇匀后得试样溶液； (4)制备标准溶液使用B标准储备溶液，用5%的HNO3逐级稀释成浓度为Oμ g/L，.1 μ g/L, 2 μ g/L, 5 μ g/L, 10 μ g/L, 20 μ g/L 的 B 标准溶液; (5)绘制校准曲线采用Ge标准溶液在线内标加入，内标Ge使用浓度为15μ g/L,分别吸取标准空白溶液和不同浓度B的标准溶液，注入电感耦合等离子体质谱仪中，以待测元素B含量与对应内标元素Ge含量的比值为横坐标，待测元素B质荷比强度与对应内标元素Ge质荷比强度的比值为纵坐标，建立B的校准曲线；对校正数据进行线性回归，求得B的回归方程，R应不小于O. 999 ； (6)按步骤(5)方法测定步骤(3)样品溶液中B元素和内标Ge元素的离子强度，使用所得的校准曲线计算获得烟用水基胶样品溶液中B元素浓度；计算公式如下 烟用水基胶中硼酸的含量以X表示，按式(I)进行计算
2.根据权利要求I所述的烟用水基胶中硼酸含量的测定方法，其特征在于所述步骤(2)中微波消解系统消解程序由以下四个步骤构成 (1)由室温升至100°C升温时间为5min，保持时间为5min； (2)由100。。升至135°C升温时间为5min，保持时间为5min； (3)由135°C升至165°C升温时间为5min，保持时间为5min； (4)由165°C升至185°C升温时间为lOmin，保持时间为25min。
3.根据权利要求I所述的烟用水基胶中硼酸含量的测定方法，其特征在于所述步骤(4)中制备标准溶液的具体步骤准确吸取ImL硼标准储备溶液到IOOmL的容量瓶中，用.1% HNO3溶液稀释定容至刻度，获得I μ g/mL的标准溶液；分别移取硼标准溶液0，O. 1,0.2,O. 5，I. 0,2. OmL于IOOmL塑料容量瓶中，用5% HNO3溶液定容至刻度，容量瓶中溶液浓度为Oμ g/L, I μ g/L, 2 μ g/L, 5 μ g/L, 10 μ g/L, 20 μ g/L 的 B 标准溶液。
4.根据权利要求I所述的烟用水基胶中硼酸含量的测定方法，其特征在于所述步骤(5)中电感耦合等离子体质谱仪的工作条件为真空度、雾化器流量、辅助气流量、等离子体气体流量、射频功率、扫描模式、扫描次数、离子透镜电压、脉冲电压、重复次数、清洗时间、CeO 氧化物、双电荷分别为彡 I. 2X10_6、0. 66 O. 68,1. 2、15、1300、Peak Jumping,20,6·0 6·4、950、4、20、< O. 03、< O. 03 ;同时，为了有效地减少信号漂移和基体效应对测定的影响，在线加入Ge作为内标。
5.根据权利要求I所述的烟用水基胶中硼酸含量的测定方法，其特征在于所述的测定方法中器皿均为塑料容器，并经25%!^03溶液浸泡12 16h后，用纯水洗涤干净后备用；在测定硼含量较高的溶液后，采用5%硝酸冲洗进样系统以消除硼的记忆效应。
全文摘要
本发明公开了一种烟用水基胶中硼酸含量的测定方法。将准确称取一定量烟用水基胶样品，置于微波消解罐中，加入硝酸(HNO3)和双氧水(H2O2)预消解后，旋紧密封置于微波消解仪中进行消解获得烟用水基胶样品溶液，将样品溶液导入电感耦合等离子发射光谱质谱仪中进行检测检测样品溶液中硼(B)元素和在线内标锗(Ge)元素的特征离子强度，采用内标校准曲线法进行定量测定，计算出烟用水基胶中B元素的含量，再通过换算系数得到HBO3的含量。该方法测试准确、操作简便、灵敏度高、重复性好。适用于烟草行业和烟用胶粘剂生产企业技术人员对烟用水基胶中HBO3进行定量测定，填补了这一技术领域的空白。
文档编号G01N27/62GK102680561SQ20121011890
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者刘亚, 夏建军, 杨丽萍, 段焰青, 王文元, 者为, 蒋举兴 申请人:红云红河烟草(集团)有限责任公司
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