原子吸收法測得煙草中金屬元素含量

1、原子吸收法測得煙草中金屬元素含量摘要：用原子吸收法測定不同種植地的煙草中鋅、銅、鐵、錳、鉀的含量。測定結(jié)果表明，不同種植地的煙草中所含五種金屬元素的含量有一定的差異，這主要是由栽培地的土質(zhì)不同，肥料、農(nóng)藥的施用有差異，和對煙葉的粗加工的不同等因素造成的。本結(jié)果為煙草的栽培以及探討香煙中金屬元素對人體危害的研究提供了有用數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：原子吸收法 煙草 金屬元素吸煙已成為人們普遍重視的社會和醫(yī)學(xué)問題1。近年來有關(guān)煙草中金屬元素及有機成分對人體的影響越來越受到人們的關(guān)注，世界各國都在積極開展低毒、安全香煙的研究。因此，探索金屬元素在煙草的含量，減少吸煙對人體的危害具有重要意義。作者用火焰原子吸收法對

2、不同種植地的煙草中的五種金屬元素含量進行了測定、分析。1 材料與方法1.1 樣品選不同種植地的幾種煙草樣品1：玉溪易門 樣品2：玉溪紅塔區(qū) 樣品3：玉溪新平1.2 試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液硝酸、高氯酸，均為優(yōu)級純；鋅、銅、鐵、錳、鉀標(biāo)準(zhǔn)儲備液，濃度均為1 mg/L；去離子水。1.3 儀器及其工作條件Thermo Electron Corporation-S2 AA System.儀器工作條件見表1表1、儀器工作條項目元素波長nm燈電流mA狹縫nm負高壓- V積分時間S空氣壓力MPa乙炔氣流量L.min-1Zn213.9100.245030.31.10Cu324.730.235030.31.10Fe248

3、.3140.244030.31.10接上表Mn279.5140.142030.31.10K766.57.50.264030.31.101.4 標(biāo)準(zhǔn)系列 見表2表2、標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液空白樣ug/mL濃度1ug/ mL濃度2ug/ mL濃度3ug/ mL濃度4ug/ mL濃度5ug/ mLZn標(biāo)準(zhǔn)溶液0.000.100.200.300.400.50Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液0.000.200.400.600.801.00Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液0.004.006.008.0010.0012.00Mn標(biāo)準(zhǔn)溶液0.000.100.200.300.400.50K標(biāo)準(zhǔn)溶液0.002.004.006.008.0010.001.5 樣

4、品處理及含量測定從不同的種植地的煙草中取樣，烘干以后用研缽研細，平行取3份3，每份稱取2.0000 g；加硝酸40 mL，將煙絲浸濕，密封放置過夜；次日加高氯酸10 mL，置電熱板上緩慢加熱硝化至硝化液呈無色透明近干為止（通風(fēng)櫥中進行）。用高純?nèi)ルx子水溶解殘留物，轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用1%硝酸稀釋至刻線，搖勻。1.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制按表1儀器工作條件分別測定鋅、銅、鐵、錳、鉀的標(biāo)準(zhǔn)列工作液，由微機繪出各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計算出回歸方程和相關(guān)系數(shù)如下圖r相關(guān)系數(shù)=(XiX平均)(YiY平均)(XiX平均)21/2(YiY平均)21/22按儀器工作條件和回歸方程及可計算出樣品中鋅、銅、鐵、錳、

5、鉀的含量。乘以稀釋倍數(shù)即為樣品中各元素的含量。2 結(jié)果與討論2.1 結(jié)果（數(shù)據(jù)的記錄及其計算處理見表3、表4 以g / g記）表3、數(shù)據(jù)處理結(jié)果記錄 元素 數(shù)據(jù)樣品來源ZnCuFeMnK玉溪易門31.10614.410356.044107.54111.01231.21114.771350.180106.06212.36231.16414.601365.399115.08311.511玉溪紅塔區(qū)35.00418.814438.644112.23710.55138.12518.230430.514112.24111.59034.94918.009449.906112.27212.632玉溪新平28

6、.98610.791336.727119.61411.08030.03211.772359.174119.91111.67428.00712.833347.912121.28613.486表4、不同產(chǎn)地的煙草中金屬元素的含量(S) 元素產(chǎn)地ZnCuFeMnK易門31.1600.19714.5930.220357.18814.127109.5621.40811.6282.420紅塔區(qū)36.0260.91918.3510.617439.68816.766112.2501.59311.5912.424新平29.0091.40711.8000.290347.93811.095119.9373.7331

7、2.0802.7552.2 討論測定結(jié)果顯示，不同產(chǎn)地的煙草中金屬元素的含量有一定的差異；我認為造成這種差異的原因主要有以下幾種：種植地的土壤因素土壤是影響植物體中金屬元素含量的一個重要因素，土壤是供給植物生長發(fā)育必不可少的水，肥，氣，熱的主要源泉，也是營養(yǎng)元素不斷更新的場所。它與外界物質(zhì)不斷進行著交換的循環(huán)，也在內(nèi)部不停地進行著生物化學(xué)和物理變化。植物體內(nèi)的金屬元素大多都是從土壤中吸取，而不同的種植地的土壤中的金屬元素含量有所差異，這就決定著煙草在生長過程中對金屬元素的吸收有了以上的差異。如果種植地的土壤受到了污染，那么煙草對其污染元素的吸收量也會增大。所以，我們要保護好每一寸土壤不受污染。

8、施肥造成的影響化肥已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的必需品，它的好處有很多，植物體所需要的養(yǎng)分也大多是從肥料特別是化肥中獲取，這也就意味著植物要從化肥中吸取一些金屬元素。但如使用不當(dāng)亦可帶來一系列問題。在化肥中除了植物必需的氮，磷，鉀外，其分子中必然還含有植物不需要的其它元素，可以看成是痕量污染物。肥料年復(fù)一年地施于土壤中，則使這些無用元素在植物根部附近的濃度達到可能損害植物生長的程度,當(dāng)動物吃了這種植物時，也要發(fā)生病害。農(nóng)藥造成的影響隨同有機合成技術(shù)的發(fā)展，有機合成農(nóng)藥的種類也越來越多，在給植物噴灑時，除一部分發(fā)揮其應(yīng)用作用外，另一部分則殘留在植物表面直接或間接地進入土壤之中，農(nóng)作物從土壤中吸收營養(yǎng)的同時也吸

9、收了農(nóng)藥，這也會影響著煙草中金屬元素的含量的不同，同時，殘留積累在農(nóng)產(chǎn)品中，直接的或通過食物鏈危害著人類健康。加工的工藝不同例如：有些農(nóng)戶在烘烤前，在煙葉上灑上水，煙葉會吸收灑上去的一部分水，而不同的地方的水中元素的含量也不相同；另外是烘烤室的因素也會造成其含量的不同，室內(nèi)的氣流中含有的雜質(zhì)會吸附在煙葉上，造成其含量的不同。所以，煙草中的金屬元素含量除了與原料的產(chǎn)地、環(huán)境、質(zhì)量不同有關(guān)外，還可能與煙葉的加工工藝不同有關(guān)。2.3 煙草中的鋅、銅、鐵、錳、鉀金屬元素也跟人體的健康有著密切的關(guān)系鋅、銅參與體內(nèi)很多重要酶的合成，有保證機體造血和內(nèi)分泌機能正常進行，維持神經(jīng)系統(tǒng)、心血管、骨骼及膠原組織結(jié)

10、構(gòu)和功能完整的作用4。鐵參與血紅蛋白及某些酶的合成，與血液的造血功能密切有關(guān)5。錳與骨骼的結(jié)構(gòu)及生長、造血、脂肪代謝等有關(guān)，還能促進血紅蛋白的合成；錳是吸入性中毒，每日應(yīng)不超過2.55.0 mg，錳攝入過多，導(dǎo)致過剩；富錳可促進硒排泄，導(dǎo)致繼發(fā)性低硒，從而損害心??；高錳可能干擾對鉬的吸收而導(dǎo)致癌癥6。鉀是人體內(nèi)不可缺少的微量元素，成年人體內(nèi)含鉀150克，分別儲藏在細胞內(nèi)和細胞外，起著維持細胞內(nèi)、外滲透壓和酸堿平衡的作用，鉀為細胞內(nèi)液中的主要陽離子，全身鉀總量的98%在細胞內(nèi)。鉀在細胞外液中含量不多，但有極為重要的生理作用。鉀能增加神經(jīng)肌肉的應(yīng)激性，但對心肌卻起抑制作用，并且維持神經(jīng)和肌肉的正常

11、功能7。鉀在人生命活動中的重要性都是不可忽視的，占人體總量的0.2%。鉀主要存在于細胞內(nèi)，是人體細胞內(nèi)的主要陽離子，細胞外液僅占1%-2%。正常人體每日約需鉀25克，食物中的鉀90%在腸道吸收，約85%的鉀通過腎臟排出。鉀對人體的貢獻，主要是幫助肌肉和心臟保持正常功能。血鉀過高和過低都會引起肌肉和心臟功能異常，嚴重者則危及生命。細胞對鉀的汲取和儲存，可能是一種保護性的裝置，以避免血鉀濃度異常升高，發(fā)生中毒。血鉀升高正常的34倍，心臟就會停止跳動，如果細胞內(nèi)鉀的6%進人細胞間隙，機體就會立即死亡。鉀為體所必需的宏量元素，鋅、銅、鐵、錳，為人體必需的微量元素。這些元素在人體內(nèi)發(fā)揮著重要的作用，人體

12、含量過多會引起生理功能障礙進而導(dǎo)致疾病。鉀是影響煙葉品質(zhì)的重要元素之一，它與煙葉的燃燒性、香味及煙草制品安全性有關(guān)，即在一定范圍內(nèi)，提高煙葉中有機鉀的含量，可以有效地降低其焦油釋放量8。這些元素在人體內(nèi)發(fā)揮著重要的作用，人體含量過多會引起生理功能障礙進而導(dǎo)致疾病。煙草的煙霧中還含有三種危害人體健康化學(xué)物質(zhì)：焦油，尼古丁和一氧化碳，這三種物質(zhì)是損害吸煙的三大禍?zhǔn)住＝褂褪怯珊脦追N物質(zhì)混合成的，在肺中會濃縮成一種粘性物質(zhì)。尼古丁是一種會使人成癮的藥物，由肺部吸收，主要是對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生作用。一氧化碳能減低紅血球?qū)⒀踺斔偷饺砣サ哪芰?。煙草中還含有很多元素，這些元素究竟對人體有害還是有益有待于進一步的研

13、究。但由上表的數(shù)據(jù)可見，這些元素在香煙中含量較多，如果長期大量吸煙有可能會引起中毒，應(yīng)引起嗜好吸煙者注意。致謝： 能把這一篇實驗性的論文順利的完成,我首先要感謝化學(xué)系給我提供了實驗場所、藥品、器材等設(shè)施；本課題在選題及研究過程中得到柴躍東老師的悉心指導(dǎo)，柴老師在我做實驗的過程中,多次詢問實驗進程，并為我指點迷津，用他那精深的實驗理論與技能指導(dǎo)著我,用負責(zé)的態(tài)度督促著我；最后感謝幫助、指導(dǎo)過我實驗的各位同學(xué)！參考文獻1 劉方針.香煙煙霧與被動吸煙者J.環(huán)境與健康雜志，1987(4)：47.2 華中師范大學(xué)等編 分析化學(xué) 下冊（第三版 ），北京：高等教育出版社，2001.3 華中師范大學(xué)等編 分析

14、化學(xué)實驗，北京：高等教育出版社，2001.4 朱志國，董慶濱，付小偉.強恒磁場對動物血清中鋅銅影響的研究J.光譜學(xué)與光譜分析，1993，13(5)：89.5 張宏緒，于鳳英主編.微量元素定量研究方法M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1994.109.6 朱志國，王桂賢，程靜華.用火焰原子吸收法測定十種香煙中鉀、鈣、錳、鉻和鎘J.光譜學(xué)與光譜分析，1999，19(2)：210.7 周濟桂.魏春山，喇萬英.臨床微量元素學(xué)M.石家莊：河北科學(xué)技術(shù)出版社，1994.95.8 石屹，牛佩蘭，竇玉清，等.培育富鉀煙葉品種降低煙葉焦油產(chǎn)生量J.中國煙草科學(xué)，1997，1(4)：15-17.Measureme

15、nt on the Content of Metal Elements in TobaccoAbstract：The content of Zn,Cu,Fe,Mn, and K in five kinds of Tobacco was determined by AAS. The results showed that the content of nine kinds of metal elements differed in different types of Tobacco. The content in the inferior types was higher than that of the medium and the high-class types. The content in flue cured type