1.引言:
尼古丁,,又稱(chēng)煙堿,,分子式為C10H14N2,,是煙草生物堿中具有高毒性的化合物之。它是種難聞,、味苦,,無(wú)色透明的油質(zhì)液體,揮發(fā)性強(qiáng),,在空氣中易氧化成暗灰色,,能迅速溶于水及酒精中,通過(guò)口鼻支氣管粘膜很容易被機(jī)體吸收.粘在皮膚表面的尼古丁亦可被吸收滲入體內(nèi),。
測(cè)定煙草中尼古丁的方法很多,,如大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)描述的氣相色譜法、液相色譜法,、離子色譜法 ,、電化學(xué)法等。有關(guān)分光光度法測(cè)定尼古丁含量的文獻(xiàn)也不少,,本文在前人的研究基礎(chǔ)上,,著重講述了利用簡(jiǎn)單分光光度法測(cè)定尼古丁含量的研究,該方法的理論基礎(chǔ)是尼古丁在堿性溶液中會(huì)被高錳酸鉀氧化形成綠色產(chǎn)物,,通過(guò)測(cè)量該物質(zhì)的吸收值來(lái)得到卷煙中的尼古丁量,。該法簡(jiǎn)單實(shí)用,且具有相當(dāng)好的準(zhǔn)確度和靈敏度,,適用于快速,、小批量地分析卷煙樣品中尼古丁的含量,具有實(shí)用價(jià)值,。
2.實(shí)驗(yàn)部分:
2.1.主要儀器和試劑:
分光光度計(jì),;酸度計(jì);恒溫水浴鍋,;
尼古丁標(biāo)準(zhǔn)溶液:1000µg/ml尼古丁,,由德國(guó)進(jìn)口高純尼古丁配置而成高錳酸鉀溶液,0.125mol/L:醋酸鋅溶液,,1.0mol/L,;K4Fe(CN)6溶液,,10.6%(w/v),溶解6.10gK4Fe(CN)6·3H2O于50ml蒸餾水中,。
2.2.實(shí)驗(yàn)方法:準(zhǔn)備移取所需的尼古丁量,,加入2m16.25mol/ LNaOH到25ml的容量瓶中,輕微地旋轉(zhuǎn)混勻,,然后加入1.4ml0.0125mol/LKMnO4,,再用20m1蒸餾水添加到容量瓶中,用水浴100℃加熱此混合液7.5min,,冷卻至室溫再用蒸餾水定容至刻度線(xiàn),,振蕩混勻,并用1cm的吸收池在610nm下測(cè)量其吸光度值,。
2.3.校準(zhǔn)曲線(xiàn):在優(yōu)化條件下(CKMnO4 =7×10-4mol/L,;CNaOH=0.5mol/L;加熱溫度100℃,;加熱時(shí)間7.5min),,系統(tǒng)在0.1~7.5µg/ml的濃度范圍內(nèi)遵守比爾定律,且具有0.9996(n=6)的相關(guān)系數(shù).此法的檢測(cè)限為0.08µg/ml,。10次重復(fù)測(cè)定4µ g/ml試樣,,再現(xiàn)性很好,相對(duì)偏差為2.17%,。
2.4.尼古丁的萃取過(guò)程:萃取方法是建立在Rai等的實(shí)驗(yàn)方法基礎(chǔ)之上的,。把磨過(guò)的定質(zhì)量的尼古丁樣品放置在100ml的燒杯中,加10ml甲醇,,用玻璃棒攪拌,,靜置30min。再加lml2mol/LNaOH及25ml蒸餾水,,整個(gè)過(guò)程都需要攪拌,。在水浴中加熱混合液,并沸騰1min,,冷卻,,用No.41濾紙(0.45µ m)過(guò)濾溶液到50ml2容量瓶中,沖洗燒杯并把洗液輕輕倒出流過(guò)濾紙與濾液匯合,。加1ml醋酸鋅溶液到濾液中,,混勻,再加入1mlK4Fe(CN)6溶液,,振蕩并用蒸餾水稀釋到標(biāo)線(xiàn).離心分離5min,,把上層液倒入50ml燒杯中,丟棄殘?jiān)?。往剛才獲得的上層液中加1mg漂白土,,混勻后再進(jìn)行離心分離5min,,丟棄上層液(倒出上層液),用蒸餾水沖洗殘留物再次離心分離5min,。倒出上層液,,留下殘留物,往里面加入5ml的0.01mol/LNaOH并加熱,。用No.41濾紙過(guò)濾以上所得溶液,,濾液流入50m1容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度線(xiàn),,按推薦的步驟分析尼古丁含量,。
3.結(jié)果與討論:在堿性條件下,尼古丁會(huì)與KMnO4反應(yīng)生成種綠色產(chǎn)物,,于MnO-4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2-4,, 這種綠色產(chǎn)物在波長(zhǎng)610nm處有大吸光度所示,,此吸收值直接與尼古丁的含量有關(guān),,可以用來(lái)作痕量分析測(cè)定。反應(yīng)溶液的吸收光譜試劑加入的先后順序非常重要,。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,,先將KMnO4與NaOH混合加熱,然后加入尼古丁,,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的靈敏度很低,;然后又將KMnO4與尼古丁混合加熱則發(fā)現(xiàn)形成了棕色的物質(zhì)。再加入NaOH同時(shí)加熱時(shí),,此棕色物質(zhì)會(huì)消失,。其后又先把NaOH加入到尼古丁中,發(fā)現(xiàn)立即會(huì)形成深藍(lán)色物質(zhì),,此類(lèi)似現(xiàn)象與前人的研究結(jié)果相似,。因此,只有將尼古丁,、NaOH和KMnO4起混勻并同時(shí)加熱,,形成綠色物質(zhì),加入順序?yàn)槟峁哦?、NaOH,、KMnO4時(shí)佳,此反應(yīng)必須依賴(lài)于各參數(shù)值,,如KMnO4,,NaOH的量,反應(yīng)的溫度等條件會(huì)影響到后的反應(yīng)結(jié)果,,因此要逐個(gè)考慮以獲得更好 的靈敏度,。
3.1.KMnO4的影響:KMnO4在NaOH溶液中氧化尼古丁形成綠色產(chǎn)物,, 結(jié)果可以從MnO-4到MnO2-4 的轉(zhuǎn)化看出,從1×10-4mol/L到1×10-3mol/L不同濃度的KMnO4被研究,,7×10-4mol/L的KMnO4溶液可獲得高吸收值,。KMnO4對(duì)顯色反應(yīng)的影響CNicotine=4.g/mL;CNaOH=0.5mol/L,。
3.2.NaOH的影響:MnO-4在堿性溶液中的氧化性可用來(lái)測(cè)定有機(jī)化合物,,這是它的項(xiàng)重要應(yīng)用。尼古丁與KMnO4的反應(yīng)就是發(fā)生在以HaOH作為堿液的溶液中的,,還可以用KOH來(lái)代替NaOH,,但其靈敏度下降,因此選擇NaOH作為堿液,,實(shí)驗(yàn)中測(cè)定0.025~1.5mol/LNaOH濃度下尼古丁吸收值,,0.5mol/LNaOH有的靈敏度,NaOH加入量越多線(xiàn)性越差,。
3.3.溫度的影響:如前所述,,當(dāng)加熱溶液時(shí)會(huì)有綠色產(chǎn)物產(chǎn)生,因此溫度影響的條件實(shí)驗(yàn)還要做,。在不同水浴溫度下連續(xù)加熱7.5min,,考察反應(yīng)的結(jié)果發(fā)現(xiàn),增加反應(yīng)溫度會(huì)使吸收值增加,,100℃的水浴溫度下,,能達(dá)到大吸收值,表明此時(shí)尼古丁已被*氧化形成綠色產(chǎn)物,,溫度對(duì)顯色反應(yīng)的影響CNicotinc=4.g/mL,;CKMnO4=7×10-4mol/L; CNaOH=0.5mol/L,。
3.4.加熱時(shí)間的影響:加熱時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)于保證反應(yīng)的*性也是很重要的,,因此還研究了100℃下不同加熱時(shí)間段下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)7.5min足夠反應(yīng)發(fā)生*了,,加熱時(shí)間對(duì)顯色反應(yīng)的影響CNicotine=4.g/mL,;CNaOH=0.5mol/L;CKMnO4 =7×10-4mol/L,。
3.5.尼古丁回收率的測(cè)定實(shí)驗(yàn):將定量的尼古丁標(biāo)樣加入到各品牌煙絲樣品中,,按實(shí)驗(yàn)方法萃取并測(cè)定,煙絲樣品加標(biāo)回收率測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果,。樣品中尼古丁含量/mg加入尼古丁量/mg測(cè)得值/mg回收率/%1.285.006.1697.61.46 5.00 6.20 94.8 1.205.006.23100.61.40 5.00 6.15 95.0 每個(gè)結(jié)果都是三次測(cè)定的平均值,,使用本法測(cè)定尼古丁回收率大于94%,回收基本*,證明該法適合用于測(cè)定煙草中尼古丁,。
3.6.卷煙中尼古丁的檢測(cè)用分光光度計(jì)測(cè)定煙草中尼古丁含量,。分別測(cè)定了中國(guó)市場(chǎng)上常見(jiàn)幾種品牌香煙的尼古丁含量。去掉香煙的包裝紙,,使煙絲在40℃的爐中干燥30min,,然后稱(chēng)重。分別稱(chēng)取十根香煙,,把它們揭碎,,磨成粉,稱(chēng)取與尼古丁含量等量的煙絲作為標(biāo)樣,,放置于100ml燒杯中,,用于萃取步驟中。 在標(biāo)準(zhǔn)條件下采用分光光度法測(cè)定其中的尼古丁量,。
3.7.結(jié)論:前文所提到的方法是基于尼古丁與KMnO4在NaOH溶液中的反應(yīng),,會(huì)形成綠色產(chǎn)物且該產(chǎn)物在610nm下會(huì)有吸收值.這是種簡(jiǎn)單,相對(duì)較快且具有定靈敏度的方法,,其所涉及的化學(xué)試劑很少是該法的大優(yōu)點(diǎn),,此方法可用于測(cè)定各種香煙樣品中的少量尼古丁量。
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