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隨著碳同位素分析技術(shù)的發(fā)展,其在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢和廣泛應(yīng)用。
近期,冠德科技受相關(guān)部門委托,利用碳同位素分析技術(shù),通過檢測電子煙充分燃燒后碳同位素 δ13 C的值來鑒定市場上電子香煙的真?zhèn)巍_@一技術(shù)的應(yīng)用,基于電子煙煙液中不同成分的碳同位素組成可能存在差異,通過精確測量和分析電子煙燃燒后產(chǎn)生的氣體中δ13C值,可以追溯煙液的來源,識別非法或假冒產(chǎn)品。這種方法不僅提高了電子煙產(chǎn)品監(jiān)管的準(zhǔn)確性,也為消費者權(quán)益保護(hù)提供了技術(shù)支持。
檢測原理:
自然界中有兩種穩(wěn)定的碳同位素,分別為 12C和 13C,兩者的比例分別為 98.9%和1.1%。利用碳同位素的差異,我們可以對合成物質(zhì)和天然物質(zhì)進(jìn)行分析。例如,在法醫(yī)學(xué)和考古學(xué)中,可以通過碳同位素分析區(qū)分天然和人造的有機樣本,幫助判斷其來源。本設(shè)備采用的原理是紅外光譜技術(shù),二氧化碳?xì)怏w在特定波長的激光中有獨特的吸收,即可測得碳同位素值。
電子煙通過加熱煙油霧化,產(chǎn)生蒸汽,主要由電池桿和霧化器(油倉)兩部分組成。其中決定電子煙安全和品質(zhì)的核心是煙油,也就是用于霧化的液體。煙油主要有植物甘油、丙二醇,以及少量的香精香料和尼古丁,其含量占比大致為:丙二醇(PG)20%-50%,甘油(VG)50%-80%,尼古丁0-36mg/mL,香料1%-10%。液態(tài)丙二醇燃點在101℃左右,燃燒后只產(chǎn)生水和二氧化碳。純甘油在133°C-279 °C的范圍內(nèi)完全分解生成水和二氧化碳。煙堿在247℃燃燒分解,在800℃充分燃燒。
選取草莓雪冰煙油、礦泉水煙油、COFTY多汁葡萄電子煙煙油、COFTY茉莉龍井電子煙煙油和RELEX電子煙煙油五種煙油樣品,用移液槍各取少量樣品在碳?xì)浞治鰞x燃燒爐中充分燃燒,氣袋收集燃燒后的氣體產(chǎn)物。各個樣品重復(fù)收集三份氣樣。
實驗儀器:碳?xì)浞治鰞x、碳同位素光譜分析儀
碳?xì)浞治鰞x
碳同位素光譜分析儀
實驗步驟
1.氣樣準(zhǔn)備實驗
設(shè)定燃燒爐溫度950℃(此次實驗中煙油物質(zhì)皆是充分燃燒),用移液槍將各個煙油少量滴在預(yù)先灼燒過的瓷舟內(nèi),用WO3覆蓋其上。打開燃燒管口的橡皮塞,將瓷舟放置燃燒爐口,迅速將裝有樣品的瓷舟送入燃燒爐高溫區(qū),拉回推棒,及時塞緊橡皮塞。注意該過程極易漏氣導(dǎo)致氣體收集失敗。
燃燒后的瓷舟及WO3
2.碳同位素光譜檢測
將收集好的氣樣打入碳同位素光譜檢測儀進(jìn)行檢測。這里的送樣量各個氣樣皆不相同,只要保證出峰峰值在0.5-2的范圍內(nèi)。每個氣袋的樣品至少做三次重復(fù)實驗。
重復(fù)樣譜圖
檢測結(jié)果
COFTY茉莉龍井電子煙樣品、COFTY多汁葡萄電子煙樣品、礦泉水口味煙油樣品、草莓雪冰口味煙油樣品與RELEX電子煙(煙草味)樣品內(nèi)煙油通過碳同位素 δ13 C值對比,發(fā)現(xiàn)碳同位素值基本吻合,差異不明顯,同時煙草屬于C3植物,平均 δ13 C 值約為 -28‰ 至 -24‰,因此可以推斷送檢COFTY茉莉龍井電子煙樣品、COFTY多汁葡萄電子煙樣品、礦泉水口味煙油樣品、草莓雪冰口味煙油樣品與對比樣品RELEX電子煙(煙草味)均來自于有機源。
冠德科技同位素分析技術(shù)在檢測電子香煙中碳同位素值方面的應(yīng)用,已經(jīng)幫助相關(guān)部門在打擊非法電子煙產(chǎn)品方面發(fā)揮了重要作用。