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本文作者：蔡富龍1,2作者單位：1.鄭州輕工業學院2.三明市煙草公司

作為一種嗜好品,煙草是一種非食物葉用經濟作物,種植范圍廣。煙草中金屬元素含量很少,最高含量不超過幾百ng/g,然而金屬元素在煙葉化學成分中占有重要的地位。金屬含量測量的準確度不僅對判斷煙株養份情況有現實意義,而且對煙葉品質與安全性的鑒定也非常有意義。最近幾年,關于煙草中金屬元素含量分析方法的研究不勝枚舉,分析技術日新月異的發展,分析方法日趨完善。

1樣品前處理方法

煙草中痕量金屬元素分析前處理方法除了有干灰化法和濕消化法外,還有微波消解法和超聲波提取法等。

1.1灰化法和消化法

灰化法就是將樣品中的有機質通過高溫去除,其余的灰分用酸溶解掉,成為檢測的樣品。這種方法比較適合有機物含量高的樣品檢測,如食品或植物樣品等。一般情況下,干灰化法比較適用金屬元素含量分析,然而在高溫情況下,像Hg、Se等容易揮發的金屬元素不適用這種方法。灰化法的優點有:易于操作、安全性高、能處理較大樣品量。其中林雪飛等人用干灰化法創建了原子吸收光譜法,成功檢測了煙葉中的銅和鐵。濕消化法就是選取定量的樣品,往樣品中放入氧化性強酸,然后持續加熱,目的是破壞有機物,需檢測的無機成分得以釋放,形成不易蒸發的無機化合物,從而便于分析檢測。濕消化法既耗時耗力、不易操作,而且在操作中容易散發有毒氣體,安全性低,危害性大,另外,試劑耗費嚴重,空白值很容易偏高。

1.2微波消解法和超聲波提取法

微波消解法通過微波對封閉容器中的消毒液以及試樣進行加熱,目的是在高溫增壓的情況下,各種樣品能夠快速溶解。微波消解除了具有微波加熱特點外,還具有密閉容器反應特點,它的優點是安全性高、快捷和低空白。超聲波提取法的優點有:提取溫度低、提取時間短且提取率高,有創新意識的人發現了超聲波提取法的這些優點,并將其廣泛用于中藥材或動植物有效成分的提取,與傳統剪切工藝法相比,超聲波提取法是一種比較現代化的高新提取技術,它實現了既節能環保,又高效。其中JOLANTA等人指出,在超聲波浸提時,如果往上面添加表面活性劑,它會使樣品中的磷、錳回收率大增。

2原子光譜樣品分析法的應用

2.1火焰原子吸收光譜法

通常情況下,往往采用火焰原子吸收光譜法對煙草樣本中痕量金屬元素進行分析,采用此法對煙草樣本進行分析時,首先要做的就是分離富集,以便增加靈敏度和選擇性。楊忠喬等人用干法消化卷煙煙絲,創建了FAAS對卷煙煙絲中十三種痕量金屬離子含量進行快捷檢測的辦法。吳名劍等人創建了FAAS對香煙煙絲中痕量金屬元素鈣含量進行測定的新辦法。

2.2石墨爐原子吸收光譜法

石墨爐原子吸收光譜法的應用領域十分廣闊,近幾年在煙草領域也大放異彩。當下,采用石墨爐原子吸收光譜法進行實驗時亟待解決的問題包括采用與被測物相適合的改進劑,提升檢測樣本的灰化溫度等。李峰等人用HNO3-H2O2混合體系微波消解煙草樣本,化學改進劑是NH4H2PO4,創建了石墨爐原子吸收法塞曼背景扣除檢測香煙煙絲中金屬元素鈀的新辦法。徐媛媛等人采用微波消解香煙煙絲技術,同時利用硝酸鎳-酒石酸來當作As的基體改進劑,創建了石墨爐原子吸收法檢測香煙煙絲中金屬元素As的分析方法。

2.3原子熒光光譜法

原子熒光光譜法也是對煙草中痕量金屬元素進行測定的有效方法之一。夏振遠等人采用HNO3-HClO4混合酸對香煙煙絲樣品進行消解,在對前處理酸用量多少以及樣本介質等方面進行的大量試驗研究基礎上,創建了氫化物-原子熒光光譜法對香煙樣本中多種重金屬含量的測定分析方法。吳玉萍等采用HNO3-H2O2酸體系微波消解法對煙草樣本中金屬元素進行處理,創建了氫化物發生-原子熒光光譜法快速檢測香煙煙絲中金屬元素汞含量的新方法。

3發展趨勢

最近幾年,煙草中痕量金屬元素的分析方法發展迅猛,特別是樣品中的在線分離富集技術以及聯用技術,在很大程度上增強了煙草中金屬元素分析的靈活度和選擇性,且精簡了分析過程。原子吸收光譜法在煙草中痕量金屬元素分析中仍然占據主導地位。今后,關于煙草中痕量金屬元素分析方法的未來研究方向是在線分離富集技術、聯用技術和催化動力學光度法。