主流烟气中PH值测定研究

茹琦+杨志鑫+杜启云+官丽丽+郭洪生

摘要本文使用自行设计制作PH收集装置，采用破泡技术、捕集器直通技术和PH变化值作为衡量方式进行分析研究，将主流烟气通过平衡后的超纯水，使用PH测定仪分别对收集主流烟气前后超纯水的PH值进行测定和分析，并对卷烟抽吸支数和破泡网孔目数进行了研究，从而建立了一种研究卷烟主流烟气PH值变化的方法，提高了PH收集效率，操作简单、方便，适用于测定卷烟主流烟气的PH值，结果令人满意。

关键词PH收集装置；PH值；主流烟气

烟气PH值是卷烟整体质量反映的综合指标之一，可综合反映卷烟配方中化学组成和化学平衡，尤其是可反映烟气中烟碱的存在形态，20世纪50年代，国外烟草化学家们已开始认识到烟气PH的重要性，并尝试采用PH试纸来估测烟气PH，到60年代则开始采用PH计来测定烟气的PH，此后又出现电极法等多种方法来测定卷烟烟气PH。本研究通过自行设计制作PH收集装置，并采用破泡技术和捕集器直通技术，将主流烟气通过平衡后的超纯水，使用PH测定仪分别对收集主流烟气前后超纯水的PH值进行测定和分析，提高PH收集效率，并首次采用研究PH变化作为衡量手段，对主流烟气的PH进行研究。本文旨在通过研究，起到抛砖引玉的作用，为同行深入开展卷烟主流烟气PH值研究提供一种参考方法，为判断卷烟感官品质提供理论支撑。这对于卷烟感官品质控制具有重要的理论意义和实用价值。

1材料与方法

1.1材料

卷烟由红塔辽宁烟草有限责任公司提供。主要仪器及试剂：德国Borgwaldt-KC RM200A全自动转盘式吸烟机、瑞士SevenMulti PH测定仪、美国密理博MI11IQINTEGRAL纯水仪，白行设计的PH收集装置。经24h在符合标准要求测试大气条件下平衡的超纯水。

1.2方法

1）样品准备。将成品卷烟从盒包中取出，置于温度（20±1）℃，相对湿度（60±3）%的环境下平衡48h。试验样品和抽吸条件按国标规定执行。2）样品测定。按照标准方法，采用技术模式，用RM200A吸烟机对卷烟样品进行抽吸，将卷烟捕集器中不放置剑桥滤片，采用与捕集器上下通路内径相同的管直接连接上下通路，同时将与一氧化碳分析仪相连的管路断开，并与PH收集装置连接，将PH收集装置放入1L平衡24h以上的超纯水中，每组抽吸卷烟5支，使用PH测定仪分别对收集主流烟气前后超纯水的PH值进行测定，从而得到每组卷烟引起1L超纯水的PH变化值。

2结果与分析

2.1PH收集装置简介

由于气体表面张力的原因，气体通入溶液中会引起气泡在溶液中直接上浮，在溶液的表面气泡破开，这会导致气泡中的成分无法有效溶入收集溶液中。PH收集装置上采用一定孔目的网状结构，在溶液中进行破泡，破坏气泡的表面张力，使气泡在溶液中破开，从而使气泡中的成分有效地溶解在溶液中，达到提高收集效率的目的。简图如图1所示。

2.2 PH收集装置和直通方式PH值对比分析溶液PH值和直通方式收集主流烟气后的溶液PH值分别进行测定。直通方式指将与一氧化碳分析仪相连的管路直接通入1L平衡24h以上的超纯水，抽吸5支卷烟后，使用PH测定仪分别对收集主流烟气前后超纯水的PH值进行测定。PH收集装置和直通方式PH值对比结果见表1。从表1可以看出，PH收集装置能够大大提升PH收集效率，能有效达到提高捕集目的。

2.3 PH收集装置破泡技术孔目的选择

PH收集装置上采用一定孔目的網状结构，在溶液中进行破泡，破坏气泡的表面张力，使气泡在溶液中破开，达到使气泡中的成分有效溶解在溶液中的目的。如果孔眼太大，达不到破泡的目的，孔眼过小，又会使网格上形成一层膜，波泡不彻底。为了解决这个问题，我们分别采用80目、60目、40目和20目的孔径分别进行了实验，结果见表2。从表2实验结果可以看出，采用40目的孔径能够较好的达到实验的目的。

2.4抽吸支数的选择

对同一卷烟产品进行了不同支数进行了PH检测，结果见表3。从表3可以看出，随着抽吸支数的增加，PH的变化值在增加，当抽吸支数达到5支后，变化不再明显，因此我们选择抽吸5支烟作为实验的抽吸支数。

3结论

本研究通过自行设计制作PH收集装置，采用破泡技术和PH变化值作为衡量方式进行分析研究，对卷烟抽吸支数和破泡网孔目数进行了研究，将主流烟气通过平衡后的超纯水，使用PH测定仪分别对收集主流烟气前后超纯水的PH值进行测定和分析，提高了PH收集效率，方法简单，操作容易，重复性令人满意。通过本研究，起到了抛砖引玉的作用，为进一步开展卷烟主流烟气PH值研究提供了一种参考手段，对判断和控制卷烟感官品质具有重要的理论意义和应用价值。endprint