元素分析法测定烟草制品中硫含量

陈翠玲，孔浩辉，王华

广东中烟工业有限责任公司技术中心，广东省广州市环翠南路88号 510385

元素分析法测定烟草制品中硫含量

陈翠玲，孔浩辉，王华

广东中烟工业有限责任公司技术中心，广东省广州市环翠南路88号 510385

采用元素分析法测定总硫含量。有机和无机硫化物标样的测定结果与理论值偏差小于1%，在烟叶中的加标回收率为95.3%～98.9%，烟叶及卷烟中的测定结果RSD为0.11%～2.22%。表明该方法具有良好的准确度，可用于烟草及烟草制品中总硫含量的测定。

烟草及烟草制品；元素分析法；硫含量

硫是烟草的重要元素之一，其含量高低不仅影响到烟叶的燃烧性，而且对烟草燃烧释放的气味有一定影响[1]。目前，烟草行业内主要采用重量法[2]和比浊法[3-5]对烟叶中的全硫含量进行检测。但重量法和比浊法的操作繁琐，前处理时间长，精密度差；且由于需要对样品进行灰化处理，易造成挥发性元素硫的损失而影响方法的重现性和准确性[6]。因此，近年来有技术人员提出，采用微波消解-离子色谱法检测烟草中的全硫含量[7]。微波消解技术具有加热消解速度快、溶剂用量少、空白值低、可有效减少易挥发性元素损失等优点[8-9]。然而，微波消解处理的步骤仍然较为繁琐，样品处理时间长达4个多小时，大大影响了方法的批量检测能力。本研究选择元素分析法进行硫含量的测定，其具有灵敏度高、精密度好、取样量少、分析速度快、操作程序简便、自动化程度高等特点，被广泛应用于矿物、石油及其它分析中[10-15]。本研究利用元素分析仪的特点，样品在燃烧管中全部被氧化后再还原的特点，分别对有机硫化物和无机硫化物进行测定，然后把这两种硫化物分别添加至烟草中，考察元素分析法在烟草测定方面可行性以后，最后对各类型烟草样品进行测定。

1 实验部分

1.1 仪器

Marco Cube 元素分析仪（Elementar,德国）;BT25S型十万分之一天平（Sartorius,德国）; 烘箱（Memmert，德国）;氦气（纯度：99.999%，佛山科的气体有限公司）；氧气（纯度：99.999%，佛山科的气体有限公司）。

1.2 样品及试剂

1.2.1 烟叶

烤烟、晒烟、香料烟1、香料烟2、白肋烟均购自中国烟草总公司青州烟草研究院。

1.2.2 烟草制品

国产烤烟型、国产混合型、进口烤烟型和进口混合型卷烟均为市售卷烟。烟草制品经过剖烟，置于烘箱40（±1）℃干燥平衡2h，而后粉碎，样品存放在恒温恒湿箱中，备用。

1.2.3 无机硫化物

无水硫酸钠（纯度≥99.0%，广州化学试剂厂）；硫酸钡（纯度≥98.9%， SIGMA-AIDRICH）；五水硫代硫酸钠（纯度≥99.0%， 广东光华化学厂有限公司）；亚硫酸钠（纯度≥97.0%， 广州化学试剂厂）；硫氰酸钠（纯度≥98.5%， 天津市福晨化学试剂厂）。

1.2.4 有机硫化物

蛋氨酸（纯度≥99.5%，SIGMA-AIDRICH）；半胱氨酸（纯度≥98.5%，SIGMA-AIDRICH）；谷胱甘肽（纯度≥98.0%，SIGMA-AIDRICH）；维生素B1（纯度≥99.0%，SIGMA-AIDRICH）。

1.2.5 试剂

磺胺（标准品，硫含量18.62%）；三氧化钨颗粒（Elementar,德国）；三氧化钨粉末（Elementar,德国）；线状铜（Elementar,德国）；银棉（Elementar,德国）。

1.3 元素分析条件

氦气和氧气压力分别为0.16 Mpa、0.2 Mpa，氦气流量为600mL/min；氧气流量：60mL /min；燃烧炉温度：1150 ℃。还原炉温度：850 ℃；第一次加氧时间：50 s，第二次加氧时间：100 s。

1.4 实验方法

1.4.1 试验样品制备方法

用锡杯称取约50 mg的三氧化钨粉末，然后再按约为1：1的比例称取样品50 mg（准确至0.01mg），准确记录样品的称样量，把锡杯包裹好后待测定。

1.4.2 回收率试验样品制备方法

用锡杯称取约50 mg的三氧化钨粉末，然后再按约为1：1的比例称取标准烤烟样品50 mg（准确至0.01 mg），准确记录样品的称样量，天平归零，然后在其中再加入一定量的硫化物，准确记录加入硫化物重量（准确至0.01 mg），把锡杯包裹好后待测定。

1.4.3 样品测试方法

用磺胺标准品建立仪器总硫校正曲线（20～30个点），该曲线一般3～6个月后重新绘制一次，保存在工作站中。在测试样品的当天，准确称取10.00～20.00 mg 的磺胺，采用元素分析仪连续测定2～3次，建立总硫的日校正系数（当日校正系数偏离0.9～1.1之间，重新制备标准曲线）。且每20次样品测定后应检测2次磺胺标准品，以检测系统稳定性，并及时调整日校正系数。

把待测定样品按序号放入自动进样器中，并把称取的准确质量输入元素分析仪器工作站中。

表1 元素分析法测定5种无机含硫化合物硫含量 与标准值比较Tab.1 Sulfur content of five inorganic sulfocompound determined by elemental analysis in comparison with the standard values

表2 元素分析法测定4种有机含硫化合物硫含量与标准值比较Tab.2 Sulfur content of four organic sulfocompound determined by elemental analysis in comparison with the standard values

2 实验与结果讨论

2.1 元素分析法测定无机硫化物和有机硫化物试验

用元素分析法测定无机硫化物(表1)和有机硫化物（表2）的结果表明测定结果与样品硫含量非常接近，测定含量差值在0.03%-0.84%之间，准确度良好。说明该方法适用于测定不同种类的硫化物。

2.2 烤烟样品中添加有机硫化物和无机硫化物的回收率试验

烟草及烟草制品中可能含有各种类型的硫化物，同时也含有其它各类复杂的组分，通过在烟草样品中添加不同比例的硫化物试验，以考察样品的其它组分对有机和无机硫化物组分回收率的影响。以烟草样品烤烟约50 mg作为本底，测定烤烟样品硫含量为0.58%，然后在其中分别添加50%、100%、150%的有机硫化物蛋氨酸和无机硫化物硫酸钠，考察其加样回收率情况。

表3 烤烟样品中添加不同量蛋氨酸回收率结果Tab.3 The recovery rate of different amount of methionine added into flue-cured tobacco

在烟叶样品中添加蛋氨酸（表3）和硫酸钠（表4）的回收率分别为96.0%-96.6%和95.3%-98.9%，说明该方法可以用于烟草中总硫的测定。

2.3 元素分析法测定不同种类样品的结果

从表5结果中可以看出，元素分析法测定不同类型烟叶样品硫含量在0.54%-0.58%之间，样品连续测定3次，RSD在0.11%-2.22%。表6显示总硫的含量在0.34%-0.50%之间，连续测定3次的RSD为0.31%-2.53%。说明元素分析法测定烟草及烟草制品中总硫的含量精密度良好，结果稳定可靠，可应用于烟草行业对烟草中总硫的测定。

表4 烤烟样品中添加不同量硫酸钠回收率结果Tab.4 The recovery rate of different amount of sodium sulfate added into flue-cured tobacco

表5 不同种类烟叶硫含量测定结果Tab.5 Sulfur content in different types of leaf tobacco

2.4 与其它方法比较

为了验证元素分析法测定结果的准确性，对5个不同的烟草样品分别采用本方法和YC/T 284-2009《烟草及烟草制品 硫的测定 光度比浊法》方法进行比对实验，结果显示，元素分析与现行标准方法测定样品结果比较RSD在5%以内，检测结果具有一致性。具体见表7。

表6 不同种类烟草制品硫含量测定结果Tab.6 Sulfur content in different tobacco products

表7 两种不同方法测定样品结果比对Tab.7 Comparison of detection results produced by two different methods

3 结论

元素分析法直接固体进样测定烟草及烟草制品中的硫,该方法前处理简便，操作简便快速、灵敏度高，具有较好的精密度和准确度。方法稳定性好、操作简便、快速,测定一个试样的时间短,消耗的化学试剂少，既可节省测定时间，同时也是一种环保的检测方法。该方法适宜在烟草及烟草制品总硫的测定中推广应用。

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Determination of sulfur content in tobacco products by elemental analysis

CHEN Cuiling,KONG Haohui,WANG Hua
Technology Center,China Tobacco Guangdong Industrial Co.,Ltd.,Guangzhou 510385,China

Elemental analysis was developed to determine sulfur content.Results showed that organic and inorganic standard samples produce values very close to theoretical values,with deviation less than 1%.Standard recovery rate ranged from 95.3% to 98.9%,RSD ranged from 0.11% to 2.22%.The elemental analysis method was accurate and suitable for the determination of sulfur in tobacco and tobacco products.

tobacco & tobacco product；elemental analysis; sulfur content

10.3969/j.issn.1004-5708.2014.01.004

TS411,O658.9

A

1004-5708（2014）01-0021-05

陈翠玲（1981—）,硕士，工程师，从事烟草化学香味成分分析研究，Tel：020-81233847，Email：chencl@gdzygy.com

孔浩辉 (1974—),硕士,高级工程师,从事烟草化学香味成分分析研究， Tel:020-81233858,Email:konghh@gdzygy.com

2013-03-15