王洋
黑龙江烟草工业有限责任公司牡丹江卷烟厂
摘要：本文介绍了测定卷烟烟气有害成分的三种方法即烟碱测定法、氢氰酸测定法以及一氧化碳测定法，并分析了影响烟气有害成分测定的主要因素。
关键词：卷烟烟气；有害成分；测定方法
前言：卷烟烟气直接决定了卷烟的品质，一般来说，烟气中的化合物不会对吸烟人群的身体健康造成威胁，但仍有部分成分如氢氰酸、烟碱、一氧化碳等会影响人体健康，对此需掌握科学的有害成分测定方法，进一步明确不同成分对人体健康的影响程度。
一、卷烟烟气中有害成分的测定方法
（一）烟碱测定法
烟碱是卷烟构成成分之一，也是决定卷烟质量的重要指标，在烟草生物碱中，烟碱的占比量高达95%。现阶段，通过分析烟气烟碱中的化学成分以及卷烟样品粉末的近红外光谱，研发出烟碱近红外分析技术，提高了烟碱测定的精准性，经对比发现，利用该方法测定出的烟碱含量与常规分析测定方法所得到的数据相比，偏差不大于±0.3，还具有良好的重现性，同时得出烟气烟碱含量与烟叶烟碱含量之间的关系即呈正相关。当前作为常用的烟碱测定方法为色谱法，该种测定方法具备极强的分离性，不仅测定结果精确，还极大程度地提高了测定分析的效率，被广泛应用于烟草行业中。同时可以应用重量分析法、光分析法以及滴定分析法等实现对烟气烟碱的测定，还包括技术要求较高的气相色谱法（GCMS）与液相色谱法（HPLC）。由于卷烟烟气中的样品多且复杂，还有很多成分无法被确定，因此在测定烟气中的烟碱或其他样品组分时，通常使用GCMS。HPLC能够更为高效、高灵敏度的完成烟碱测定，且分离后的样品极易收集，测定的范围较广，通常被用于难挥发、稳定性差的烟碱测定中。
（二）氢氰酸测定法
氢氰酸（HCN）是一种无色、轻微苦杏气味且有害物质含量较高的气体的液体，沸点为26℃，常温下HCN的形态为气体，极易被人体吸入，抑制人体中的呼吸酶，进而引发中毒。卷烟烟气中，HCN的含量较少，通常由烟草的蛋白质以及氨基酸产生，此外还有甘氨酸、脯氨酸等。在测定卷烟烟气氢氰酸时，常用的测定方法有光度法、色谱法、连续流动分析法，后者的测定原理是应用异烟酸显色体系，并借助连续流动分析仪测定烟气中的氰化氢。经测定，其显色反应为：在酸度较低的环境下，卷烟烟气中氢离子与氯胺T共同作用下，产生氯化氢（CNCL），而CNCL又与异烟酸发生反应并在水解后，生成戊稀二醛类化合物，在相距化合物600nm处对其进行光度测定。
测定烟气氢氰酸中的粒相物时，通常使用剑桥滤片捕集器，测定原理是将滤片放到50ML、的氢氧化钠溶液中，并在常温下浸泡震荡半小时，以此得出粒相物质含量，进而测定出烟气中氰化氢含量[1]。
（三）一氧化碳测定法
CO一般是在吸烟过程中而产生的一种烟气有害物质，通常存在于烟气的气相物质中。现阶段的大多数设备都可以自动对CO的含量进行测定，但测定原理都以《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定——非散射红外法》中的相关标准为依据。明确上述测定一氧化碳时的烟草行业标准，在此基础上，对CO的测定流程进行深入研究，结合测定结果开展系统且全面的分析，以此得出、评定影响结果精准性的重要因素，并对各类不确定度分量进行量化，确定CO测定方法中的合成不确定度为，当置信概率为95%且包含因子K取值为2时，测定结果的不确定度为1。
二、影响卷烟烟气有害成分测定的因素
不同捕集器影响烟气测定。捕集烟气时，常使用的捕集器有四种即剑桥滤片、静电、冷阱以及碰撞捕集器。剑桥滤片捕集器中的滤片富含极多的无机成分，增加了烟气样本的处理难度；静电捕集器整体构造紧凑，是当前捕集烟气粒相物时较为常用的仪器；若使用冷阱捕集器时，未去除烟气样本中的水蒸气，将会造成捕集器堵塞，严重影响捕集器的使用效果；在应用碰撞捕集器时，需重视对仪器内部流量以及压力的控制，同时还需保证相关系数控制的精准性，以降低捕集器堵塞概率[2]。
不同抽烟系数影响烟气测定。有害物质的释放量以及烟气总粒相物（TPM）的酸碱度是由吸烟条件变化而决定，经过多次试验后得出影响总粒相物测定的因素主要有温度、湿度、气流速度以及吸烟量。尤其是后两个因素，会严重影响测定结果，TPM的数值会因风速减小而变高，二者之间呈负相关性；此外，卷烟产生的焦油含量受烟蒂长短影响，烟蒂越长生产的焦油量越少，也呈负相关；吸烟持续时间以及间隔时间决定了卷烟烟气中烟碱含量与一氧化碳的生成量，吸烟间隔时间越短，则烟碱与CO吸入人体中的含量越高，所留烟蒂越长，吸入二者的含量越低；在不同吸烟条件下烟气所产生的有害成分含量也不相同，即使是在同一吸烟条件下，每口烟气中的各有害成分含量也存在差异，比如吸烟条件不同时，吸烟间隔、容量以及烟蒂长度都会影响人体有害成分的吸入量，而吸烟持续时间不会产生过多的有害物质；此外，TPM的酸碱度同有害物质吸入量的影响因素相一致即会受烟间隔时间与烟蒂长度的影响，而吸烟持续时间对TPM酸碱度的影响不大。
结论：卷烟烟气中有害成分的含量并不能代表吸烟者吸烟过程中从卷烟中所得的物质量，影响有害物质量的重要因素是吸烟者的抽烟习惯，对此，需加大对有害成分测定、影响因素分析两项工作的重视程度，以此为基础，更改其吸烟习惯，降低卷烟烟气对吸烟者健康的影响。
参考文献：
[1]李国政,孙培建,高明奇,等.卷烟纸特性对短支卷烟主流烟气7种有害成分释放量及H值的影响[J].中国造纸,2021,6:1-10.
[2]刘光伟,郭磊,李山,张进文.卷烟材料对焦油及危害性指数影响研究[J].中国农业文摘-农业工程,2021,33(03):38-42.