改进连续流动法测定烟草中氯含量的实验方法

氯是烟草生长发育过程中所必需的营养元素，其含量高低是烟叶质量的重要指标。氯的含量过高或者过低均对烟叶品质有不良影响。当烟草中氯含量过高，会导致烟叶厚且脆，香气减少，烟叶吸湿性强，燃烧性差，吸食有海藻般腥味；而当烟叶含氯不足时，烟叶油分少，偏薄，易破碎，成丝率低。烟叶中氯的正常含量范围为0.1%～1 .0%。如果烟叶中氯含量超过2.5%，烟叶几乎不能燃烧。

一、方法概述

烟草中氯的连续流动测定，是通过氯与硫氰酸汞反应释放出硫氰酸根（SCN^-1），SCN^-1与三价铁络合显色，再由光度计比色测定。烟草行业2002年发布的标准YC/T 162—2002 《烟草及烟草制品 氯的测定 连续流动相》，采用水为萃取剂振荡萃取30min。如果同一萃取液同时测定总植物碱和还原糖，则以5%醋酸水溶液为萃取剂。但该方法与行业标准中的电位滴定法和离子色谱法相比，对于同样的测定样品，连续流动法测定结果普遍偏高6%～20%。王颖通过考察分析测定过程产生差异的原因，对连续流动法进行了管路改进，通过在测定管路中添加透析槽，去除烟草萃取液中干扰测定的大分子物质，同时调整了测定管路的管径配比。采用调整后的测定管路对烟草中的氯进行测定，测定步骤简单，便于操作，测定结果更为准确，该方法已形成标准YC/T 162—2011 《烟草及烟草制品 氯的测定 连续流动法》。

本节对该方法测定烟草中氯含量的实验内容进行重点介绍。

二、方法原理

用5%的醋酸或水萃取烟草样品中的氯，样品中的氯与硫氰酸汞反应释放出硫氰酸根，然后再与三价铁离子反应生成鲜红色络合物，在480nm处进行比色测定。

三、材料与方法

（一）试剂

除非特殊说明，所有试剂应为分析纯或同等纯度。水应为去离子水或同等纯度的水。分析烟草中氯所需试剂见表3-12。

表3-12 分析烟草中氯所需试剂列表

1. 试剂配制

（1）Brij-35溶液（聚乙氧月桂醚）将250g Brij-35加入到1 L水中，加热搅拌直至溶解。

（2）硫氰酸汞溶液 称取2.1 g硫氰酸汞于烧杯中（精确至0.1 g），加入300mL甲醇搅拌溶解，然后转移至500mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度。该溶液在常温下避光保存，有效期为90天。

（3）硝酸铁溶液 称取101.0g硝酸铁于烧杯中（精确至0.1g），用量筒量取200mL水，加入到烧杯中搅拌使之溶解。然后用量筒量取15.8mL浓硝酸，缓慢加入到溶液中并不断搅拌，混合均匀冷却后，将混合溶液转移至500mL容量瓶中，用水定容至刻度。该溶液在常温下保存，有效期为90天。

（4）显色剂 用量筒分别量取硫氰酸汞溶液和硝酸铁溶液各60mL于同一250mL容量瓶中，用水定容至刻度，加入0.5mL Brij-35溶液。显色剂应在常温下避光保存，有效期为2天。

（5）0.22mol/L硝酸溶液 用量筒量取16mL浓硝酸，缓慢加入到有600mL水的烧杯中，并不断搅拌，冷却后转入1000mL容量瓶中，用水定容至刻度。

2. 标准溶液配制

（1）标准储备液（1000mg/L，以Cl计）称取约1.648g干燥后的氯化钠标准物质于烧杯中，精确至0.1 mg，用水溶解，转移至1000mL容量瓶中，用水定容至刻度。

（2）系列标准工作溶液 由上述标准储备液制备至少5个工作标准液，其浓度范围应覆盖预计检测到的样品含量。

（二）仪器

常用实验仪器包括以下几种。

（1）连续流动分析仪，由取样器、比例泵、渗析器、加热槽、混合圈、比色计（配480nm滤光片）和记录仪组成。

（2）紫外-可见分光光度计。

（3）分析天平，感量0.0001 g。

（4）振荡器。(www.xing528.com)

（三）实验方法

准确称取0.25g （精确至0.0001g）样品，至50mL具塞三角烧瓶中，加入25mL 5%醋酸或去离子水，盖上塞子。室温下振荡30min后过滤，然后用连续流动分析仪进行测定，测定管路见图3-5。上机运行工作标准液和样品液，如果样品液浓度超出工作标准液的浓度范围，则应重新制作工作标准液。

图3-5 测定烟草中的氯管路图

四、结果的计算与表述

1. 氯含量的计算

a表示以干基试样计的氯的含量，数值以%表示，由式（3-4）计算：

式中 c——萃取液氯的仪器观测值，mg/mL；

v——萃取液的体积，mL；

m——试样的质量，mg；

w ——试样水分的质量分数，%。

2. 结果的表述

以两次平行测定结果的平均值作为测定结果，结果精确至0.01%。两次平行测定结果绝对值之差不应大于0.05%。

五、影响氯测定的因素

1. 烟草萃取液基质的影响

研究表明烟草中氯测定的最终产物—红色的硫氰酸铁最大吸收波长在460nm （图3-6），而测定氯的滤光片为480nm，研究发现经过水相萃取的烟草萃取液中所含有的物质如少量色素，单宁类等物质等在480nm波长下也有吸收，不同品种烟草样品的萃取液产生的干扰信号强弱不同，且萃取液的颜色越深对氯离子的检测结果干扰越严重。因此，需在测定管路中添加透吸槽，使大分子的干扰物不能够通过，使待测的小分子氯物质透过，有效消除烟草样品萃取液基质的干扰。

图3-6 高铁法测定氯不同浓度标液的紫外吸收

2. 测定波长

在管路中添加透析槽后，能将烟草萃取液中的一些本底干扰物质去除，但是，还需要考察透析去除本底是否彻底。在460nm和480nm波长条件分别进行测定的结果见表3-13。在460nm和480nm波长条件下测定结果略有差异，本底未完全去除。但与离子色谱法（IC）测定结果相比较，480nm测定结果与离子色谱测定结果偏差较小。因此，最终的实验条件选择480nm波长作为测定波长。

表3-13 不同波长测定结果

3. 显色反应时间

反应时间的差异会影响样品显色的吸光度，研究发现664s （10匝）条件下的吸光度最大，增加到660s以后，随反应时间延长吸光度变化很小基本保持不变，检测结果稳定并获得较高的仪器响应值。

4. 反应温度

反应温度对检测结果的影响并不大，但检测过程中环境温度的大幅变化将对基线造成很大的波动，从而对检测结果的准确性有一定的影响。同时在低温段（10℃）还出现标准曲线呈抛物线状和相关系数偏低的情况。因此，测氯的管路中需用加热池使反应温度恒定在37℃，可消除环境温度波动对检测结果的影响，尤其是保证低温环境下反应完全和检测结果准确。