造紙法再造煙葉總氮檢測(cè)方法優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2019-08-25 來源: 日記大全 點(diǎn)擊:
總氮是各級(jí)煙草質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的日常檢測(cè)項(xiàng)目之一,其含量與卷煙煙氣中主要有害成分的釋放密切相關(guān)。造紙法再造煙葉是以煙梗、煙碎片、煙末為原料,輔以木漿、亞麻漿、碳酸鈣,經(jīng)過萃取分離、濃縮調(diào)制、制漿、抄造、涂布等工藝而成的一種卷煙填料。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T161-2002總氮測(cè)定方法中的消化操作無法完成消化再造煙葉薄片成品。究其原因,主要是消化時(shí)間或溫度不夠,以及催化劑、消化液添加不足引起的。
本試驗(yàn)對(duì)再造煙葉總氮的消化條件進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)研究,旨在篩選出適合再造煙葉總氮測(cè)定的最佳消化條件,為再造煙葉總氮的測(cè)定提供科學(xué)依據(jù)。
材料與方法
方法原理。有機(jī)含氮物質(zhì)在濃硫酸及催化劑的作用下,經(jīng)強(qiáng)熱消化分解,其中的氮轉(zhuǎn)化為氨,在堿性條件下,氨被次氯酸鈉氧化為氯化銨,與水楊酸反應(yīng)生成5-氨基水楊酸,再與亞硝基鐵氰化鈉生成靛藍(lán)色絡(luò)合物,最大吸收波長(zhǎng)為660nm,通過比色可測(cè)定總氮含量。
試劑及樣品;鶞(zhǔn)試劑硫酸銨,硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、水楊酸鈉、亞硝基鐵氰化鈉、氯化鈉、次氯酸鈉、磷酸氫二鈉、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉,所用試劑均為分析純,所用試樣為再造煙葉成品粉樣。
儀器設(shè)備。AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀(德國(guó)布朗盧比公司)、電子天平、超純水發(fā)生器、二十孔消化器。
試驗(yàn)方案。樣品按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T31-1996煙草及煙草制品試樣的制備和水分測(cè)定烘箱法制備并測(cè)定水分。
準(zhǔn)確稱取0.2000-0.2500g再造煙葉粉樣(過40目篩)于消化管中,加硫酸銅、硫酸鉀和濃硫酸,進(jìn)行消化,消化完成后取下冷卻至室溫,用去離子水定容到100ml,用AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定總氮含量。
結(jié)果與討論
消化試劑用量的優(yōu)化。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T161-2002選用氧化汞作為催化劑,但因氧化汞有毒,故改用能達(dá)到測(cè)定要求的硫酸銅試劑,稱取0.2000-0.2500g再造煙葉粉樣(過40目篩)于消化管中,分別加入不同的硫酸銅(催化劑)、硫酸鉀(助溶劑)、濃硫酸(氧化劑)進(jìn)行消化處理,冷卻定容上機(jī)測(cè)試總氮含量。總氮測(cè)定結(jié)果如圖1、圖2、圖3所示。從而優(yōu)選出總氮消化試劑的用量分別為硫酸銅0.2g,硫酸鉀3g,濃硫酸8ml。
消化溫度時(shí)間的優(yōu)化。對(duì)消化溫度進(jìn)行篩選,選取五種再造煙葉薄片成品作為試樣,設(shè)定4組程序升溫,第一程序溫度均為200℃,30min,第二程序溫度分別為A組370℃ 90min,B組400℃ 90min,C組420℃ 90min,D組450℃ 90min,消化完成,呈現(xiàn)狀態(tài)分別為A組消化不完全,消化液成黑色,管壁附有大量黑色顆粒;B組消化基本完全,僅有少量黑色物質(zhì)附著管壁;C、D兩組均消化完全,但D組消化過程中由于升溫過快,發(fā)生噴濺現(xiàn)象。上機(jī)操作測(cè)定總氮值,結(jié)果如圖4所示。由此可得,C組溫度最佳,D組雖然消化完全,但因發(fā)生噴濺使得樣品有所損耗。
圖4 消化溫度對(duì)總氮測(cè)定的影響
對(duì)消化時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,分別設(shè)定第二程序消化時(shí)間為40min,50min,60min,70min,80min,90min。結(jié)果如圖5所示。確定最佳消化程序溫度為200℃ 30min,420℃ 60min。此程序升溫相比YC/T161-2002,應(yīng)用于再造煙葉,消化效果佳,消化時(shí)間更短,對(duì)造紙法再造煙葉總氮測(cè)定具有可操作性的指導(dǎo)作用。
圖5 消化時(shí)間對(duì)總氮測(cè)定的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明造紙法再造煙葉總氮測(cè)定最佳消化條件為200℃,30min,420℃,60min,稱樣量0.2g,硫酸鉀3g,硫酸銅0.2g,濃硫酸8ml。
(作者單位:廣東金科再造煙葉有限公司)
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