目前,有關(guān)助劑的研究主要集中在降焦降CO及改善卷煙燃吸外觀方面,如鄭一新等 [1] 采用高 壓離子色譜儀(HPIC)測(cè)定了幾種國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口中的助燃劑,發(fā)現(xiàn)這幾種樣品中的助燃劑都是檸檬酸鉀鈉。檸檬酸鉀鈉混合鹽 助燃劑對(duì)卷煙主流煙氣的影響,認(rèn)為檸檬酸鉀降低主流煙氣量比檸檬酸鈉效果顯著,通過調(diào)整二者的比例,可以降低CO。抽煙時(shí),助劑與卷煙一起燃燒,燃燒過程中會(huì)發(fā)生熱裂解,不僅會(huì)改變及周邊的裂解狀態(tài),同時(shí)其熱解產(chǎn)物也會(huì)對(duì)卷煙的煙氣組分等有一定影響 [3] 。研究助劑的熱解產(chǎn)物 對(duì)于卷煙減害和改善吸味均有重要意義。國(guó)內(nèi)外化學(xué)家已采用Py2GC/MS聯(lián)用技術(shù)對(duì)、煙用香精 香料的熱裂解產(chǎn)物進(jìn)行了大量研究[429] 。近年來,Py2GC/MS聯(lián)用技術(shù)在用纖維、助劑的熱裂解研究 [10212] 中的應(yīng)用也有一些報(bào)道,而有關(guān)酸堿環(huán)境 對(duì)某一種助劑熱解產(chǎn)物的影響鮮見報(bào)道。因此,研究了酸堿環(huán)境對(duì)檸檬酸鉀熱解產(chǎn)物的影響,旨在為助劑的開發(fā)提供參考。




1 材料與方法 1.1 材料 檸檬酸鉀、(AR,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所);85%磷酸(食品級(jí));去離子水。 HP6890N/5972型氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司);Pyroprobe2000熱裂解儀(美國(guó)CDS公司);75LmCAR/PDMS固相微萃取頭(美國(guó)SUPEL2CO公司);HR2200型電子天平(0.0001g,日本AND公司)。 1.2 樣品裂解與分析 取50mL10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)檸檬酸鉀水溶液(pH8.36)3份,其中,一份用少量的85%磷酸調(diào)節(jié)pH至3.15,另一份用調(diào)節(jié)pH至12.14。 用微量吸取約10LL檸檬酸鉀水溶液,置于裂解石英管中,石英管置于熱裂解儀的加熱絲中,分別在大氣中進(jìn)行熱裂解。熱裂解溫度:300,600,900e。 熱裂解完畢,取出裂解石英管,將固相微萃取 (SPME)頭插入收集裂解產(chǎn)物的裂解瓶中,70e下萃取30min,之后,取出SPME頭,并迅速插入GC/MS儀的高溫氣化室中,260e下解吸時(shí)間2min,解吸的裂 解產(chǎn)物進(jìn)入GC/MS儀進(jìn)行分離鑒定,采用NIST,WI2LEY標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索定性,峰面積化法定量。分離鑒定條件為: 色譜柱:HP25MS(30m@0.25mm.id.@0.25mmd..f)毛細(xì)管柱;進(jìn)樣口溫度:240e;




檸檬酸鉀水溶液裂解生成17種物質(zhì)。其中,醛酮類9種,類1種,內(nèi)酯(酮)類1種,苯類3種,酚類3種,表明樣品發(fā)生了部分裂解;600e下,pH3.15檸檬酸鉀水溶液裂解生成81種物質(zhì)。其中,醛酮類18種,類3種,類1種,芳烴類1種,苯類10種,酚類11種,茚類13種,稠環(huán)芳烴類24種。900e下,pH3.15檸檬酸鉀水溶液裂解生成98種物質(zhì)。其中,醛酮類24種,類5種,類1種,芳烴類2種,苯類12種,酚類12種,茚類16種,稠環(huán)芳烴類26種。說明隨著溫度升高檸檬酸鉀裂解更完全,產(chǎn)物更豐富。600e下裂解產(chǎn)生大量的酮類、苯類、酚類、茚類及稠環(huán)芳烴類物質(zhì)。900e和600e下的主要裂解產(chǎn)物基本相似,但900e時(shí)的酮類、茚類、稠環(huán)芳烴類物質(zhì)比600e時(shí)的豐富。 (2)300e下,pH8.36檸檬酸鉀水溶液裂解生成2種醛類、6種酮類、1種脂肪酸類物質(zhì),說明樣品發(fā)生部分裂解;600e下,裂解產(chǎn)生醛酮類20種,類1種,芳烴類2種,苯類12種,酚類8種,茚類14種,稠環(huán)芳烴類27種,共84種。

檸檬酸鉀水溶液裂解時(shí),300e下裂解產(chǎn)物均以醛酮類為主,600e下出現(xiàn)大量的茚類及稠環(huán)芳烴類物質(zhì),同時(shí),苯類和酚類物質(zhì)急劇增加,900e下裂解產(chǎn)物種類與600e下基本一致。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是:樣品的裂解首先是化合物鍵的斷裂形成小分子物質(zhì)、碎片、自由基等,隨著溫度的升高,化合物38裂解產(chǎn)生的碎片會(huì)進(jìn)一步發(fā)生聚合和縮合反應(yīng)形成新的化合物。這是導(dǎo)致茚類及稠環(huán)芳烴類、苯類和酚類物質(zhì)在600e下大量出現(xiàn)的原因,這也解釋了樣品在300e下裂解產(chǎn)物少于600e和900e下的原因。