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使用安捷倫5110 ICP-OES 分析電子煙液體中的重金屬
閱讀：1043 發(fā)布時間：2020-8-20前言：據(jù)世界衛(wèi)生組織報道,，每年約有 700 萬人死于煙草 (1)。大多數(shù)了解煙草危害的吸煙者都想戒煙,。越來越多的人開始轉而使用電子煙,，其被認為是傳統(tǒng)香煙的一種更安全的替代品。預計蒸氣產(chǎn)品市場將繼續(xù)快速增長,。到 2014 年為止,，已有 466 種品牌和 7764 種口味的電子煙補充液（電子煙液體）在市面上銷售 (2)。盡管電子煙蒸氣中不含煙草煙霧中的有害燃燒產(chǎn)物,，但長期使用電子煙仍會對人體健康造成危害,。
2016 年 5 月，歐盟煙草制品指令 (2014/40/EU) 開始施行,。該指令對煙草及相關產(chǎn)品進行了相應規(guī)定,，包括電子煙的安全性、質量和通知要求 (3),。同樣,，2016 年 8 月，美國 FDA 終確定了一項規(guī)則,，將監(jiān)管范圍擴大到包括電子煙在內的所有煙草制品 (4),。
法國國家標準化協(xié)會 (AFNOR) 近出臺了兩項針對電子煙 (XP D90-300-1) 和電子煙液體 (XP D90-300-2) 的非強制性質量和安全標準 (5)。除各種有機化合物外,，AFNOR 標準規(guī)定制造商和測試實驗室還必須測定電子煙液體中的某些重金屬,。在本研究中，使用 ICP-OES 測定了兩種電子煙液體樣品中的砷,、鎘,、汞、鉛和銻,。由于不同的電子煙液體產(chǎn)品通常使用不同的丙二醇 (PG),、甘油 (VG) 和乙醇 (EtOH) 配比，因此所有分析標樣都進行了基質匹配,。本實驗的目的是開發(fā)一種可靠的方法,，用于在 AFNOR 標準方法規(guī)定的濃度水平下對電子煙液體中的重金屬進行常規(guī)檢測。
實驗部分：儀器采用配備 SPS 3 自動進樣器的 Agilent 5110 垂直雙向觀測 (VDV) ICP-OES 進行所有測量,。進樣系統(tǒng)由 SeaSpray 霧化器,、雙通道玻璃旋流霧化室和標準 1.8 mm 內徑中心管炬管組成。以鈧作為內標。向每種溶液中手動加入 1 mg/L Sc,，以補償因 PG,、VG 和 EtOH 的不同配比造成的電子煙液體基質的任何差異。所有測量均在水平等離子體觀測模式下進行,，因為僅需要對痕量元素進行分析,。儀器操作條件匯總于表 1 中，分析所選擇的波長如表 2 所示,。
FACT 背景校正丙二醇和甘油中的碳引起的光譜干擾會導致背景升高并更為復雜,。快速自動曲線擬合技術 (FACT) 是由安捷倫 ICP Expert 軟件提供的一款用于背景校正的譜圖解卷積工具,。傳統(tǒng)的離峰背景校正無法以足夠的準確度或精密度有效測定分析物峰下的背景信號,。 FACT 無需手動確定所有元素的校正點，從而簡化了方法開發(fā)過程,。使用該軟件對碳發(fā)射引起的復雜背景結構建模,，能夠更準確地測量分析物信號?；诳瞻缀头治鑫锏淖V圖,，可輕松創(chuàng)建 FACT 模型。 FACT 可將有機基質中元素的定量限降低一個數(shù)量級,，且不增加分析時間 (6),。
標樣和樣品前處理利用純水稀釋丙二醇 (48.5%)、植物甘油 (49.5%) 和乙醇 (2%) 的混合液五次,，制得空白溶液,。使用空白溶液稀釋含有 1g/L 砷、鎘,、汞,、鉛和銻的標準溶液。配制濃度分別為 0,、50,、100、200 µg/L 的基質匹配校準標樣,。清洗溶液含 1% HNO3 和 1% HCl (v/v),。本研究分析了由制造商提供的兩種不同樣品。樣品 1 為 100% 甘油,，樣品 2 為 50% 丙二醇和 50% 甘油。在分析之前,，用純水將兩種電子煙液體樣品稀釋 5 倍 (v/v),。將 100 ppb 的每種分析物加標至樣品中，測試五種重金屬元素的回收率,。
結論 ：Agilent 5110 垂直雙向觀測 (VDV) ICP-OES 可用于在 ANFOR XP D90-300-2 標準規(guī)定的濃度下對電子煙液體中的五種重金屬進行常規(guī)分析,。法國是開發(fā)非強制性標準化工具來幫助提高電子煙使用者安全保障的國家,。通過將垂直取向的炬管和等離子體的穩(wěn)定性與水平觀測 ICP-OES 的靈敏度相結合，在所有選定波長下獲得了出色的檢測限,。 FACT 背景校正進一步改善了電子煙液體樣品的方法檢測限,。 FACT 建模可有效校正其他方式無法解決的高度復雜的背景結構,。盡管電子煙液體基質復雜,，在 XP D90-300-2 標準規(guī)定的濃度水平下，對五種重金屬的檢測仍獲得了良好的準確度和精密度,。