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PAGEPAGE1《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法》标准项目技术报告《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法》项目组2023年4月目录1概述 32标准适用范围 33方法原理 34实验方法 34.1仪器与设备 34.2试剂与材料 44.3实验过程 54.4结果计算与表达 85结果与讨论 95.1共同实验验证 95.2标准修订前后主流烟气主要成分对比 266结论 30附表A实验室的测试结果和统计处理 31附表A1一氧化碳的测试结果和统计处理 31附表A2抽吸口数的测试结果和统计处理 33附表B标准修订前后主流烟主要成分的测试结果 35附表B1:国标现有方法测试结果 35附表B2:拟修订方法测试结果 40附表B3:现有国标方法与拟修订方法测试结果相对偏差 45概述一氧化碳是加拿大卫生部烟气有害成分名单(46种)、WHO(世界卫生组织)推荐的优先管控有害成分(9+9)和美国FDA(食品和药品管理局)有害和潜在有害物质(93种)之一,也是我国卷烟烟气危害性指数评价的7种成分之一。我国现行有效的GB/T23356-2009《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法》规定了卷烟烟气中一氧化碳的测定方法,该标准修改采用了ISO8454:1995“Cigarette-Determinationofcarbonmonoxideinthevapourphaseofcigarettesmoke-NDIRmethod”(卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法)。目前ISO现行有效的标准是ISO8454:2007及其两个修订单(ISO8454:2007/Amd.1:2009和ISO8454:2007/Amd.2:2019)。ISO8454:2007及其修订单与GB/T23356-2009相比较,已经发生了技术性变化。主要在抽吸过程(smokingprocedure)中关于清除抽吸(clearingpuff)的要求发生了技术变化:一方面是对清除抽吸口数要求不同;另一方面为了协调ISO8454和ISO4387“Cigarettes-Determinationoftotalandnicotine-freedryparticulatematterusingaroutineanalyticalsmokingmachine”(卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油)关于清除抽吸的规定,将清除抽吸要求挪至ISO4387中,且ISO8454的抽吸过程直接按照ISO4387执行。不仅提高了一氧化碳检测的准确性,还实现了卷烟烟气的常规分析(总粒相物、焦油和一氧化碳)测定时卷烟烟气的同步收集,大大提高了分析效率。此外,按照国际贸易组织(WTO)《技术性贸易壁垒协议》(TBT)中的“关于制定、采用和实施标准的良好行为规范”要求以及《国家标准体系建设发展规划(2016-2020)》的要求,标准化机构应以国际标准为基础制定本国标准,坚持与国际接轨,提高我国标准与国际标准一致性程度。综上所述,有必要采用ISO8454:2007及其修订单对GB/T23356-2009进行修订及时更新我国的采标标准,同时提高我国卷烟烟气常规成分检测的效率。标准适用范围GB/T23356规定了卷烟烟气气相中一氧化碳的测定方法。方法原理GB/T23356原理为:按GB/T19609抽吸卷烟,收集卷烟烟气气相,用校准过的非散射红外分析仪测定一氧化碳,计算出每支卷烟的一氧化碳量。实验方法仪器与设备常规分析用吸烟机,符合GB/T16450的要求。皂膜流量计,35mL处精确至±0.2mL,最小刻度0.1mL。测定抽吸持续时间和抽吸频率的仪器。点火装置,应使用无焰点火装置。实验证明点燃过程对一氧化碳释放量有显著影响,点火器应该在没有接触和预先烧焦卷烟的条件下点燃烟支。随点火强度的升高一氧化碳释放量会增加。分析天平,测量范围内精确至0.1mg。滤片夹持器的称重可能受静电干扰,应使用抗静电装置。气相收集系统,能够接装在吸烟机的一个或多个抽吸通道上。气相收集系统的使用应确保收集和储存所有的气相(正常情况排放到大气中)到预先排空的容器,以便随后取样通过非散射红外分析仪。收集系统不能干扰吸烟机的正常操作和总粒相物、烟气烟碱的测定。利用一氧化碳浓度为4%到6%(V/V)的气体检查收集系统对气相的不可渗透性。将一氧化碳气体充入预先排空的气体收集装置,立即测定一氧化碳的浓度。在不少于两小时的时间内一氧化碳的浓度变化不大于0.2%(V/V)。用气袋作为气体收集装置时,其体积应足够大,避免气袋内的压力高于环境大气压力。在环境大气压力下,气袋的体积不应大于所收集气体体积的两倍。实际上,收集5支卷烟的气相需要3升的体积,收集20支卷烟的气相需要10升的体积。非散射红外分析仪,测定气相和气体中的一氧化碳,应选择和校准。多家制造商的分析仪可以使用,分析仪应首选工作范围在0~10%(V/V)一氧化碳,取样速率在0.5L/min与5L/min之间。恒温恒压条件下,分析仪的精度应达到满度的1%,线性应达到满度的1%,重复性应达到满度的0.2%。对10%(V/V)二氧化碳响应为一氧化碳的值不应超过0.05%(V/V),对2%(V/V)水蒸汽响应为一氧化碳的值不应超过0.05%(V/V)。气压计,可精确至0.1kPa。温度计,可精确至0.1℃。调节箱,可保持GB/T16447规定的条件。长度测量仪,精确至0.5mm。直径测量仪,满足GB/T22838.3的要求。吸阻仪,满足GB/T22838.5的要求。密封装置,由与捕集器相同材料制成的捕集器端帽。手套,棉质或无滑石粉手套。试剂与材料标准气体,由于检测到的一氧化碳响应不同,与一氧化碳混合的气体除氮气外不能使用其它气体,例如氦气。所用气体应为高纯气体,并在有效期内。非散射红外分析仪应用至少三种浓度已知的标准气体进行校准,标准气体浓度范围应覆盖预期检测到的一氧化碳浓度,以免外推曲线。一般来讲,1%、3%和5%(V/V)三种一氧化碳浓度就足够了。一氧化碳的浓度应予以检定(检定相对误差小于2%)。实验过程总粒相物的测定抽吸卷烟的准备随机从实验室样品的每个包装中抽取尽量相等数量的卷烟,剔除有明显缺陷的烟支,抽取卷烟的总数应至少为抽吸烟支数的2.5倍。然后用相同方法再抽取50支卷烟用于物理参数的测试。烟蒂长度的标记a)烟蒂长度标准烟蒂长度应为下列三种长度中的最大者:——23mm;——滤嘴长度+8mm;——接装纸长度+3mm。注:接装纸长度是指卷烟嘴端外包装纸的长度,滤嘴长度是指烟支长度减去烟草部分的长度,烟蒂长度是指抽吸终止时遗留下来的未燃烟支长度(见GB/T16450-20043.2)。b)滤嘴长度的测量4.3.1.2(a)中所指滤嘴长度是10支卷烟的平均值,测定精确至0.5mm,平均值修约至0.5mm。注:有时可能需要测定10支以上卷烟的滤嘴长度,但若滤嘴长度的变异性不大,也可以不必测定10支卷烟的滤嘴长度。c)接装纸长度的测量4.3.1.2(a)中所指接装纸长度是10支卷烟的平均值,测定精度至0.5mm,平均值修约至0.5mm。注:有时可能需要测定10支以上卷烟的接装纸长度,但若接装纸长度的变异性不大,也可以不必测定10支卷烟的接装纸长度。d)调节前烟蒂长度的标记在卷烟嘴端标准烟蒂长度处,用细软头笔划线,精确至0.5mm。划线时要小心,以免损伤烟支。划破、刺破及有缺陷的烟支均应弃去,用试料中的备用烟支代替。若吸烟机上可以预设烟蒂长度,则可不必标记烟蒂长度。烟支的挑选根据分析研究的目的要求,若需对烟支进行质量或吸阻(或其他参数)的挑选,则挑选不应作为减少抽吸烟支数的理由。调节将所有试料在GB/T16447规定的调节大气中调节,最短48h,最长10天。若调节前需要将试样保存10天以上,则应将其放入原包装中或放入大小刚好能容纳烟支的密闭容器内。进行抽吸实验的实验室测试大气也应符合GB/T16447的规定。若吸烟位置与调节箱位置不相邻,或两者所处的大气条件不同,则应将试料放入密闭容器(大小刚好容纳试料)内转移至吸烟位置。吸烟前的预测试测试报告可能需要下述数据:a)烟支长度;b)烟支直径,按照GB/T22838.3测定;c)调节过卷烟的平均质量,50支卷烟的平均值,以克表示;d)调节过卷烟的平均吸阻,按照GB/T22838.5测定。吸烟和粒相物的收集a)抽吸对于常规测定,每个牌号抽吸40支卷烟。常规测试不必采用抽吸方案。非常规测试应根据测试目的要求不同,可以选择合适的抽吸方案进行抽吸(参见附录A)。b)烟气捕集器的准备在所有操作中,操作者应佩戴手套(4.1.15),以免手指污染。将已经在测试大气中调节至少12h的滤片放入滤片夹持器中,滤片粗糙的一面应面向进入的烟气,合上滤片夹持器,检查确认装配妥当。若烟气捕集器的设计中包含有孔垫片(垫圈),则将其嵌入,盖上密封装置(端帽)。若卷烟夹持器的设计中包含有孔垫片,则将其嵌入,然后嵌入迷宫环(见GB/T16450)。称取装配好的烟气捕集器的质量,精确至0.1mg。由于烟气捕集器和溶剂吸收水分,应测定空白样品水分。按照准备捕集烟气用捕集器的方法准备另外的捕集器用于水分空白测定,每100支卷烟至少需要两个空白样品。c)吸烟机的准备取下吸烟机上的保护滤片。开机,置于自动抽吸状态预热至少20min。预热结束后,检查每通道的抽吸持续时间和抽吸频率应符合标准条件的规定。若抽吸过程中吸烟机温度有大的变化,应检查抽吸容量。使用晶体管振荡器计时器,测定触发吸烟机开始和终止一口抽吸两个动作之间的时间段的时间,计时器应能检测到1%的抽吸持续时间误差。计时器应直接连接到吸烟机的触发电路上。测定触发连续两口抽吸动作之间时间段的时间,得出抽吸频率。计时器精度0.1s,最好直接连接到吸烟机的触发电路上。利用皂膜流量计皂膜的位移直接测定抽吸容量,并可检查系统是否漏气。皂膜流量计35mL刻度处的分辨率应为0.1mL,应通过一个1KPa±5%的压降装置连接到抽吸通道上。抽吸容量测定之前,应先用皂液润湿皂膜流量计内壁两次,然后等待30s~45s,让内壁所挂皂液流下。皂膜流量计推荐使用其供应商在手册中规定的表面活性剂溶液。将烟气捕集器装到吸烟机上。将与卷烟夹持器迷宫环尺寸相当的塑料插件通过压降装置与皂膜流量计连接,用皂液润湿皂膜流量计刻度管内壁至刻度线的顶端。将皂膜流量计与第一孔道连接,测定抽吸容量,必要时予以调整,应为35.0mL±0.3mL。重复操作测定剩余孔道。重复测定直至抽吸容量符合要求。如果重复测定超过三次,应继续测定直至符合要求,但在卷烟抽吸前应更换滤片重新称量,检查抽吸容量。测定吸烟机环境的温度和相对湿度,记录大气压力。d)吸烟步骤将调节好的抽吸卷烟插入卷烟夹持器,使烟蒂末端正好接触捕集器内的有孔垫片。插入时,应避免漏气或使烟支变形。有明显缺陷或插入时损伤的烟支均应弃去,并由调节好的备用烟支替代。确保卷烟位置正确,以使所有卷烟位置与孔道位置相一致。调整卷烟使燃烧锥到达烟蒂标记处时启动抽吸终止装置。如果用烧断纯棉线(48旦±4旦)的方法终止抽吸,则棉线应在烟蒂标记处刚好接触到烟支而不改变其位置。将抽吸口数计数器清零,从第一口开始计数,若需要重新点燃烟支,则需用一手持电热点火器。当燃至每一烟蒂标记处时,从烟支上取下燃烧锥并记录口数。一次抽吸过程结束后,保持烟蒂在原位置停留至少30秒,使烟气捕集器中残留的烟气沉积。避免人为移动烟灰,以免干扰卷烟燃烧,应让烟灰自然落到烟灰盘上。对于滤片夹持器和卷烟夹持器直接连接的吸烟机,每支卷烟的抽吸完成后,取下烟蒂,做1口清除抽吸。抽吸完所有的卷烟后,再额外做4口清除抽吸。注:抽吸5支卷烟共需做9口清除抽吸。对于一轮抽吸试验中多支卷烟顺序抽至同一张滤片的吸烟机,抽吸试验完成后,取下烟蒂,做5口清除抽吸。记录每个通道的总抽吸口数,即抽吸口数加清除口数。立即插入新的卷烟,重复抽吸过程,直至将预订数量的卷烟抽吸完毕。立即按照4.3.1.7测定总粒相物。一氧化碳的测定校准非散射红外分析仪a)按照仪器说明预热仪器。然后,用环境空气吹入仪器,调整仪器零点。b)将浓度为5%(V/V)的一氧化碳标准气体灌入预先排空的集气袋,排空后再灌入5%(V/V)的一氧化碳标准气体,要保证集气袋中的气体处于环境温度和大气压力下。由系统的取样泵将气体导入分析仪的测量池,分析仪内的压力需要5s到10s的平衡,待读数稳定后记录仪器示值。如有必要,将仪器示值调整至标准气体的标定值。c)用另外两种标准气体重复4.3.2.1.b的操作,若仪器示值与实际浓度相差超过0.2%(V/V)(绝对量),则应检查仪器的线性度。d)非散射红外分析仪每周应至少校正一次,线性度应符合4.1.7中的规定。e)测定之前,应用5%(V/V)一氧化碳标准气体检查校准曲线,若仪器示值与实际浓度相差超过0.2%(V/V),则应重复整个校准过程(4.3.2.1)。吸烟与气相捕集a)气相收集系统的准备按照仪器说明准备气相收集系统,要保证抽吸开始前气相收集系统已用环境空气清洗并排空。抽吸开始前,气相收集系统不应有负压存在。b)按GB/T19609抽吸卷烟。一氧化碳体积浓度的测定a)重新检查分析仪校准曲线。在与抽吸卷烟产生气相相同的环境温度和压力条件下,以校正分析仪时的流速,将气相导入分析仪的测量池。读取代表一氧化碳浓度的仪器示值。当气压变化超过10kPa,并且一氧化碳分析仪没有内部补偿时,需要重新校准。b)每次抽吸试验结束之后,应将集气袋排空,并用环境空气清洗。仪器就绪,可以按照4.3.2.2.b进行新的抽吸。结果计算与表达计算每支卷烟一氧化碳的平均体积每支卷烟一氧化碳的平均体积,由(1)式得出:Vas=C×V×N式中:—每支卷烟一氧化碳的平均体积,单位为毫升(mL);—一氧化碳体积百分比的观测值;—抽吸容量,单位为毫升(mL);—总抽吸口数;—环境大气压力,单位为千帕斯卡(kPa);—标准大气压力,单位为千帕斯卡(kPa);—每通道抽吸的卷烟支数;—水的三相点温度,单位为开尔文(K);—环境温度单位为摄氏度(℃)。计算结果表示到小数点后一位。如将=35mL,修约的(101.3kPa)和(273K)代入(1)式,得到Vas=0.9432C×计算每支卷烟一氧化碳的平均质量每支卷烟一氧化碳的平均质量,由(3)式得出:mcig=C×式中:—每支卷烟一氧化碳的平均质量,单位为毫克(mg);—一氧化碳的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol);—理想气体的摩尔体积,单位为升每摩尔(L/mol);其它符号如4.4.4.1的表述。计算结果表示到小数点后一位。如将=35mL,修约的(28g/mol)和(22.4L/mol)代入(3)式,得到………(4)结果与讨论共同实验验证共同实验样品本次共同实验共采用12个卷烟样品,样品名称及主要参数见表1。表1卷烟样品汇总编号样品名称烟支长度(mm)烟蒂长度(mm)盒标焦油(mg)备注A中南海84333mg常规烟/混合型B七匹狼(蓝)84348mg常规烟/烤烟型C金桥(混合型)843310mg常规烟/混合型D黄金叶(硬红旗渠)843511mg常规烟/烤烟型E参比卷烟1#843314mg常规烟/烤烟型F参比卷烟2#84339mg常规烟/烤烟型G南京(雨花石)97405mg细支烟/烤烟型H南京(炫赫门)97418mg细支烟/烤烟型I参比卷烟3#97389mg细支烟/烤烟型J天子(中支)844010mg中支烟/烤烟型K钻石(双中支荷花)893910mg中支烟/烤烟型L黄金叶(乐途)743510mg短支烟/烤烟型参加共同实验室数量参加本次共同实验的实验室共有27家,主要包扣烟草行业各省级质量监督检验机构和中烟工业公司。本次共同实验共收到27家实验室提供的测试结果,其中有6家实验室提供2份测试结果,,因此,本次统计处理共有33份测试结果,所有数据都被用于统计分析。附表A1和A2报告了每个实验室的一氧化碳和抽吸口数的平均值(MV)、标准偏差(StD)和重复测量的数量(N)。每个实验室分配了一个代码,表2中的实验室顺序与其他表格中的实验室顺序不一致。表2实验室信息汇总序号实验室名称吸烟机型号吸烟机类型1河北中烟工业有限责任公司RM200A/RM200A转盘吸烟机/转盘吸烟机2河南省烟草质量监督检测站RM200A转盘吸烟机3江西中烟工业有限责任公司RM200A2、RM200A转盘吸烟机4广东省烟草质量监督检测站RM200A转盘吸烟机5广西中烟工业有限责任公司RM200A转盘吸烟机6红塔辽宁烟草有限责任公司RM200A转盘吸烟机7四川省烟草质量监督检测站RM200A转盘吸烟机8甘肃烟草工业有限责任公司RM200A转盘吸烟机9河南中烟工业有限责任公司RM200A2、RM200A转盘吸烟机10福建中烟工业有限责任公司SM450/RM200A直线吸烟机/转盘吸烟机11贵州中烟工业有限责任公司RM200A转盘吸烟机12南京卷烟厂RM200A转盘吸烟机13广东中烟工业有限责任公司SM450/RM200A直线吸烟机/转盘吸烟机14重庆中烟工业有限责任公司SM450/RM200A直线吸烟机/转盘吸烟机15北京卷烟厂SM450直线吸烟机16吉林省烟草质量监督检测站SM450直线吸烟机17云南中烟工业有限责任公司RM200A转盘吸烟机18云南省烟草质量监督检测站RM200、RM200A转盘吸烟机19内蒙古昆明卷烟有限责任公司RM200A转盘吸烟机20内蒙古烟草专卖局质量监督检测站RM200A转盘吸烟机21浙江中烟工业有限责任公司RM200A转盘吸烟机22玉溪卷烟厂RM200A转盘吸烟机23海南省烟草质量监督检测站RM200A转盘吸烟机24郑州烟草研究院SM450/RM20H直线吸烟机/转盘吸烟机25国家烟草质量监督检验中心SMDR2000A/RM200A转盘吸烟机/转盘吸烟机26山东省烟草质量监督检测站RM20H转盘吸烟机27上海烟草质量监督检测站SM450直线吸烟机 离群值的分析及剔除重复性和再现性数据是按照ISO5725-2确定的,其中根据Cochran检验和Grubbs检验进行离群值的检验。首先,通过Cochran检验将每个实验室结果的标准差进行检验,以发现任何标准差异常高的实验室。如果发现有异常值,则从进一步的分析中删除该数据集。其次,使用Grubbs检验来检查某个实验室的平均值与其他实验室相比是否异常高或异常低。所有离群值都被剔除。这两个离群值测试在必要时反复进行,直到不再出现离群值。在排除了异常值之后,计算出总体统计数据,特别是平均值和标准偏差,并确定可重复性和再现性的统计数据。图1.a至图1.l为样品A~样品L一氧化碳参数结果数据的Cochran检验结果图。图1.a一氧化碳参数样品A结果数据Cochran检验结果图图1.b一氧化碳参数样品B结果数据Cochran检验结果图图1.c一氧化碳参数样品C结果数据Cochran检验结果图图1.d一氧化碳参数样品D结果数据Cochran检验结果图图1.e一氧化碳参数样品E结果数据Cochran检验结果图图1.f一氧化碳参数样品F结果数据Cochran检验结果图图1.g一氧化碳参数样品G结果数据Cochran检验结果图图1.h一氧化碳参数样品H结果数据Cochran检验结果图图1.i一氧化碳参数样品I结果数据Cochran检验结果图图1.j一氧化碳参数样品J结果数据Cochran检验结果图图1.k一氧化碳参数样品K结果数据Cochran检验结果图图1.l一氧化碳参数样品L结果数据Cochran检验结果图图2.a至图2.l为样品A~样品L一氧化碳参数结果数据的Grubbs检验结果图。图2.a一氧化碳参数样品A结果数据Grubbs检验结果图图2.b一氧化碳参数样品B结果数据Grubbs检验结果图图2.c一氧化碳参数样品C结果数据Grubbs检验结果图图2.d一氧化碳参数样品D结果数据Grubbs检验结果图图2.e一氧化碳参数样品E结果数据Grubbs检验结果图图2.f一氧化碳参数样品F结果数据Grubbs检验结果图图2.g一氧化碳参数样品G结果数据Grubbs检验结果图图2.h一氧化碳参数样品H结果数据Grubbs检验结果图图2.i一氧化碳参数样品I结果数据Grubbs检验结果图图2.j一氧化碳参数样品J结果数据Grubbs检验结果图图2.k一氧化碳参数样品K结果数据Grubbs检验结果图图2.l一氧化碳参数样品L结果数据Grubbs检验结果图对于一氧化碳,根据Cochran检验,样品B的19号、29号实验室结果,样品D的28号实验室结果,样品E的29号实验室结果,样品F的28号实验室结果,样品G的19号、28号实验室结果,样品H的28号、29号实验室结果,样品J的11号、19号、29号实验室结果,样品K的11号实验室结果,样品L的19号实验室结果被认为是离群值。根据实验室间的Grubbs检验,样品F的17号实验室被认为是离群值。对于抽吸口数,根据Cochran检验,样品A的11号实验室结果,样品B的16号实验室结果,样品C的29号实验室结果,样品F的11号实验室结果,样品I的11号、19号实验室结果,样品J的31号实验室结果,样品K的20号实验室结果,样品L的11号、20号实验室结果被认为是离群值。根据实验室间的Grubbs检验,无离群值。所有被统计检验判定为离群值的实验室结果在附表A1至A2中以黄色标注。总平均值及标准偏差在去除离群值后,使用ISO5725-2计算了实验室间的稳健平均值和标准偏差。结果见表3。表3一氧化碳和抽吸口数的总平均值(MV)、实验室内标准差(SDw)及实验室间标准差(SDb)样品一氧化碳抽吸口数MV(mg/支)SDw(mg/支)SDb(mg/支)NMV(口/支)SDw(口/支)SDb(口/支)NA2.960.1050.257336.600.1140.38632B8.070.1830.414316.040.0980.33132C11.080.2770.571315.160.0800.22930D11.800.2680.649326.130.1010.31933E14.990.2870.575327.930.1110.38133F11.110.2330.450317.270.1140.41632G3.760.1170.243315.380.1100.28533H6.660.1710.349315.420.1020.27233I6.850.1900.271335.420.0810.27431J7.630.1610.404305.970.1040.29132K9.000.1950.386316.190.1050.29532L9.130.2230.498325.450.0930.31131重复性及再现性的评价根据总平均值以及实验室间和实验室内的标准偏差,按照ISO5725-2计算重复性和再现性的统计数据。结果在表4中给出。该表显示了相对于总平均值的重复性和再现性的标准偏差(SD)、限(Limit)和变异系数(CoV)。表4.a一氧化碳的重复性及再现性统计结果样品编号重复性再现性StD(mg/支)Limit(mg/支)CoV(%)StD(mg/支)Limit(mg/支)CoV(%)A0.1050.293.50.2770.789.4B0.1830.512.30.4531.275.6C0.2770.782.50.6351.785.7D0.2680.752.30.7021.976.0E0.2870.801.90.6431.804.3F0.2330.652.10.5071.424.6G0.1170.333.10.2700.757.2H0.1710.482.60.3881.095.8I0.1900.532.80.3310.934.8J0.1610.452.10.4351.225.7K0.1950.552.20.4321.214.8L0.2230.622.40.5451.536.0表4.b抽吸口数的重复性及再现性统计结果样品编号重复性再现性StD(口/支)Limit(口/支)CoV(%)StD(口/支)Limit(口/支)CoV(%)A0.1140.321.70.4031.136.1B0.0980.271.60.3450.975.7C0.0800.221.50.2430.684.7D0.1010.281.60.3350.945.5E0.1110.311.40.3971.115.0F0.1140.321.60.4311.215.9G0.1100.312.00.3050.855.7H0.1020.291.90.2910.815.4I0.0810.231.50.2860.805.3J0.1040.291.70.3090.865.2K0.1050.301.70.3140.885.1L0.0930.261.70.3250.916.0将具有含量梯度的一氧化碳的测试水平与重复性限及再现性限进行回归拟合,使用y=ax+b的表达式,拟合结果见图2.a。图2.a一氧化碳测试水平与重复性限及再现性限的拟合结果图2.b比较了本研究分析获得的一氧化碳指标重复性及再现性与ISO8454:2007报告的结果。经线性拟合的比较,本研究开展的共同实验在重复性和再现性上均优于ISO报告的结果。图2.b一氧化碳重复性及再现性:本研究获得的结果与ISO出具的结果比较标准修订前后主流烟气主要成分对比测试与结果标准修订项目组对110个样品测定了包含常规烟气分析及相关成分共12个参数,具体为:平均口数、一氧化碳、总粒相物、水分、烟碱、焦油、氢氰酸、氨、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛、NNK。两种方法的测试结果均来自于重复性条件下2次重复测量的平均值。具体数据见附表B2与B3。测试结果与可接受限的比较本报告描述比较使用卷烟烟气分析国标现有方法与拟修订方法进行相关成分测试所得结果正确度的过程与结论。所作比较提供两种方法的正确度是否存在显著不同的证据,不提供其中一种方法比另一种方法具有更高精密度的证据,故为精简比较过程的统计程序,约定两种方法具有相同的(或近似的)重复性与再现性。国标现有方法记作方法A,拟修订方法记作方法B。本报告使用GB/T6379.6-2009对方法A测试结果平均值yA与方法B测试结果平均值ya)若y则方法A与方法B平均值之间差异不显著;b)若y则方法A与方法B平均值之间有显著差异;其中:sss使用重复性条件下2次重复测量的平均值进行单一次数比较,则有:np同时,由于约定了两种方法具有相同的(或近似的)重复性sr与再现性sR,简化s为便于不同测试水平结果的比较,使用重复性变异系数cvr与再现性变异系数cvcvcv经整理,准则a)可表达为:y不等式两侧同时除以测试水平y,则有相对偏差RD(%)RD对于卷烟烟气分析的常规参数与相关成分参数,项目组设定了较为严格的重复性变异系数与再现性变异系数:cvcv综上,适用于本项目修订的更新后的准则为:a)若两种方法测试结果的相对偏差:RD则方法A与方法B平均值之间差异不显著;b)若两种方法测试结果的相对偏差:RD则方法A与方法B平均值之间有显著差异。经比较分析,110个样品的常规烟气分析及相关成分共12个参数使用卷烟烟气分析国标现有方法与拟修订方法获得的结果间相对偏差均小于18.71%,具体结果见附表B3,故认为使用两种方法测定的各参数结果差异不显著。两种方法测试结果的比较 将国标现行方法测定的样品结果与拟修订方法测定的样品结果绘制散点图,两种方法的测定结果接近y=x线(见图3.a-3.l),分别将各参数的数据进行现行拟合计算相关系数(r)以及均方根误差(RMSE)。考虑到数据的正态性对拟合效果的影响,在计算相关系数(r)时将数据进行对数处理。RMSE 式中:N为各参数测定结果的数目 yA和y 各参数计算所得的相关系数(r)与均方根误差(RMSE)汇总于表5。表5各参数比较所得的相关系数(r)与均方根误差(RMSE)序号参数相关系数(r)均方根误差(RMSE)1平均口数0.98620.1022一氧化碳0.99160.3743总粒相物0.98950.3074水分0.99200.0505烟碱0.99030.0236焦油0.98240.3287氢氰酸0.96957.0128氨0.98840.2849苯并[a]芘0.98490.31910苯酚0.95980.66211巴豆醛0.98240.64112NNK0.98640.287图3.a平均口数的测试结果比较图图3.b一氧化碳的测试结果比较图图3.c总粒相物的测试结果比较图图3.d水分的测试结果比较图图3.e烟碱的测试结果比较图图3.f焦油的测试结果比较图图3.g氢氰酸的测试结果比较图图3.h氨的测试结果比较图图3.i苯并[a]芘的测试结果比较图图3.j苯酚的测试结果比较图图3.k巴豆醛的测试结果比较图图3.lNNK的测试结果比较图结论项目组研究并分析了《卷烟主流烟气总粒相物收集及焦油和一氧化碳的测定》的重复性与再现性,充分论证了现有国标方法与拟修订方法在各项烟气参数中具有一致性的测试结果。附表A实验室的测试结果和统计处理附表A1一氧化碳的测试结果和统计处理附表A1一氧化碳测试结果和统计处理(包含离群值)单位:mg/支样品ABCDEFGHIJKL统计量MVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStD13.250.0498.600.08711.730.04212.550.07515.650.17911.460.0694.130.0877.030.1217.290.1168.240.0789.620.1669.610.08923.230.0368.580.10711.690.14312.500.22015.550.25011.460.0564.100.1757.060.3327.230.1918.260.1419.630.2359.630.16232.950.0898.360.22111.370.19312.350.38115.380.31311.070.2103.740.0566.660.1027.040.0897.950.1279.420.2159.330.12843.010.1078.150.17111.030.21811.530.18814.770.21110.750.1393.790.0446.510.1076.640.0817.280.1878.730.0798.940.15352.830.0778.150.17910.800.28111.740.12615.780.30511.360.2363.540.0556.470.2066.490.1057.490.3078.870.1909.500.18662.980.0707.840.11811.350.23211.840.17814.920.15010.820.1373.800.0736.800.2106.680.1867.650.0738.940.1518.840.09673.250.0698.530.17411.940.20112.530.27815.690.25011.370.3033.960.0666.910.1426.970.1237.950.1119.160.1729.850.12682.600.0857.410.15010.260.14611.120.14514.770.16710.490.2563.490.0646.230.1466.340.1707.350.0798.790.2488.740.15292.450.1327.540.21410.960.36311.410.16314.450.29011.030.3283.480.1576.780.1196.800.0927.510.0598.690.1398.960.109103.060.0688.230.28210.970.33312.000.25414.890.16010.910.2453.660.0816.050.1886.450.0596.970.1688.250.2709.020.250112.650.1217.620.34910.140.41010.460.47313.460.4559.660.4463.570.2256.200.1656.680.1917.240.3858.420.5018.550.299122.960.0928.310.23911.330.32812.210.26915.140.23411.190.2493.760.0826.570.1806.650.0847.550.0758.940.1439.570.254132.660.1347.930.08511.030.12012.260.19615.110.18911.210.1033.830.1017.090.0907.180.1607.920.2649.220.1809.570.138143.240.0208.240.11711.350.28012.930.09915.710.25611.370.1903.760.0526.490.1976.570.1867.470.0898.970.1179.560.336153.090.0898.430.12411.440.20911.520.26315.410.35011.420.2014.030.0537.010.1187.080.1797.940.1589.650.1819.350.247162.730.1467.250.1519.680.14910.570.27013.930.28010.440.2513.630.1236.170.1996.620.3097.010.1218.490.1318.210.173172.670.1127.120.1719.860.36510.370.23914.030.0997.120.1713.120.0705.650.1796.400.2476.670.1738.150.2437.950.285183.000.1428.510.24211.700.15512.470.39715.850.35311.580.1493.820.0397.040.0337.000.1047.910.1229.130.2119.810.275193.170.1818.220.46611.130.13711.570.52115.020.22411.270.3493.840.3566.750.2877.130.1298.010.4638.490.3528.290.677203.030.0787.920.24110.940.50511.620.30214.700.37910.980.2523.800.1806.510.2206.970.2937.590.3049.000.2098.940.192212.570.0567.730.148--12.030.31415.130.39111.270.1943.840.0477.020.1227.090.0967.980.2009.240.2489.250.247223.510.1028.510.262--11.890.27715.280.27211.430.2254.290.0637.210.0917.520.0878.190.1088.970.1869.590.303232.920.0578.340.17711.300.29812.340.25414.920.14911.070.2593.750.0716.620.1226.630.0717.500.1188.940.1599.450.235243.030.1178.270.13711.170.26312.030.24814.820.18010.930.2203.670.1306.400.1316.720.1627.570.1958.750.1568.950.151253.190.0958.610.15011.570.24012.230.23615.570.18211.600.2574.040.1306.720.2226.950.2548.100.1789.530.2139.220.261262.420.0517.910.18911.330.19711.690.29714.890.12111.040.1173.600.0736.940.1776.820.1957.910.1708.900.1309.320.213273.060.0968.200.09811.370.20512.030.23914.990.25811.210.1123.840.0976.810.0816.890.1917.740.1089.250.1379.160.161283.230.1728.170.28911.240.57011.380.63414.940.59311.370.5844.110.2786.710.4016.960.3227.820.1949.310.3108.850.456293.300.2007.850.43111.090.36911.970.38415.150.73811.960.3354.180.1197.010.4587.260.3917.330.5119.370.3508.890.240302.990.0668.320.16511.340.23012.080.21515.050.05711.400.0613.840.1476.870.0456.900.1207.650.1229.240.1689.610.233312.990.1008.020.05910.980.18011.180.13714.720.59611.030.1583.400.2276.410.0866.610.2006.970.0978.740.1188.640.116322.900.0998.210.06011.710.27312.230.13015.410.20811.490.2463.690.1736.860.0506.730.2337.700.0529.000.1459.470.215332.820.0837.290.1129.750.24010.430.16013.750.21610.140.3103.540.1746.490.3226.790.2487.040.2278.240.1727.850.180重复测量次数N=6。

附表A2抽吸口数的测试结果和统计处理附表A2抽吸口数测试结果和统计处理(包含离群值)单位:口/支样品ABCDEFGHIJKL统计量MVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStDMVStD16.470.0475.850.0685.120.0266.040.0457.690.0247.030.0635.430.0555.320.0815.360.0846.130.0756.060.0535.410.06726.470.1025.810.0825.100.0516.060.0657.680.0737.020.0595.330.1005.310.0795.420.1026.040.1036.040.0745.400.05536.230.0375.880.0785.030.0475.930.0357.740.0577.080.0455.180.0395.280.0755.310.0515.820.1106.040.0605.230.07646.260.0535.790.0634.990.0345.760.0527.740.0536.970.1225.070.0595.140.0785.120.0585.630.0615.900.0645.290.04556.420.1245.780.0415.040.0375.770.0367.780.0897.150.1195.270.0755.300.0715.340.0645.860.1016.080.0545.200.08166.250.0945.720.0454.960.0855.850.0847.370.1396.750.1675.030.1035.130.0545.150.0605.680.1035.880.0645.270.05076.760.1186.110.0685.170.0316.160.0848.070.0397.230.0525.240.0505.250.0805.320.0845.850.0985.990.0325.520.08686.310.0585.850.0615.020.0455.880.0817.700.0887.060.0465.160.0925.230.0725.230.0835.830.0846.230.1365.090.03497.090.1466.460.1115.670.0966.460.0838.470.1597.780.1605.640.1555.660.0465.750.0576.310.0896.470.1235.860.093106.260.1165.810.1194.970.0455.800.0437.470.1097.030.0675.140.0485.170.1025.090.0335.790.0336.010.0645.120.096116.560.2665.960.1565.190.1486.100.1417.860.1227.280.2535.640.1725.790.1625.520.2546.120.1536.390.2095.770.288126.340.0785.830.0534.990.0315.840.0237.560.0676.950.0815.010.0975.170.0755.130.0625.730.0835.930.0835.220.039137.080.1416.330.0925.540.1096.520.0648.270.0797.550.1495.630.0715.680.0955.740.0446.280.0376.520.1245.920.044146.560.1575.990.0845.130.0346.370.0657.940.0937.330.0575.340.0565.330.0925.400.1245.910.0496.050.0305.420.030156.710.1175.970.0685.230.0536.220.0968.130.0967.370.0955.210.1245.210.0925.260.0235.800.1036.090.0515.470.155166.490.1096.420.8895.090.0536.190.1548.050.0977.430.1185.580.1545.600.1115.740.1476.150.0736.510.1015.660.090176.810.1446.160.0805.330.0596.410.1357.580.2236.160.0805.330.1505.560.0885.710.0886.140.0776.360.1205.790.095186.820.0866.120.0755.330.0606.290.0718.120.0807.330.0875.360.0545.450.1125.420.0915.870.0766.150.0725.540.091196.390.1325.910.1505.040.1325.950.0998.010.1667.320.1595.580.1975.600.1375.550.2026.070.0846.270.1535.330.157207.010.1406.500.1395.590.1446.580.1938.440.1787.800.1875.720.1325.840.1455.830.1006.480.1926.680.2606.160.271217.630.0576.710.038--6.780.1738.820.1178.120.0745.900.0755.840.1045.880.0396.430.0746.870.1376.160.092227.330.1436.750.123--6.870.1288.900.1188.060.1565.560.1025.540.1095.590.0786.060.0516.490.0836.100.150236.330.0615.890.0865.020.0675.860.0697.610.0836.930.0604.980.1085.150.1135.130.0885.690.1205.900.0885.190.072246.390.1095.840.1154.950.1415.790.0947.670.1256.830.1315.050.1565.150.0855.210.1085.720.1825.950.1335.170.073256.280.1135.870.0484.930.0445.920.0527.670.0997.250.0905.060.0495.050.0395.130.0885.720.0905.870.0475.200.076267.460.1586.870.1325.810.0866.720.1668.560.0938.000.1285.890.0605.970.0835.870.0836.560.1086.870.1305.920.094276.360.0885.870.0954.960.0415.820.0397.750.1037.100.0535.150.0345.160.0615.190.0755.660.0685.900.0615.110.049286.640.1156.290.1435.350.1646.430.1978.070.1037.790.1696.030.1526.020.1335.960.0806.660.1506.750.1785.940.136296.620.1836.320.1945.470.2426.100.1267.870.2347.670.0525.630.1755.470.1515.380.1175.980.1836.220.1605.430.137306.230.0965.730.0324.990.0315.750.0477.480.0687.040.2025.130.0915.130.0745.150.0375.590.0965.990.0795.310.077316.810.0976.090.0735.220.0846.120.1098.090.0297.430.0965.580.1065.500.1185.580.0596.000.2846.450.0715.440.099326.040.1025.390.0824.970.0575.820.0237.470.0466.970.0245.070.0715.150.0415.090.0275.570.1095.730.1635.030.047336.370.1365.880.0835.060.0356.100.0637.940.0557.280.1565.540.1445.690.1985.650.1116.070.0886.120.0445.370.159重复测量次数N=6。

附表B标准修订前后主流烟主要成分的测试结果附表B1:国标现有方法测试结果表B1国标现有方法测试结果样品编号平均口数(口/支)CO(mg/支)总粒相物(mg/支)水分(mg/支)烟碱(mg/支)焦油(mg/支)HCN(μg/支)氨(μg/支)苯并[a]芘(ng/支)苯酚(μg/支)巴豆醛(μg/支)NNK(ng/支)16.8412.1613.671.510.9711.1991.511.29.8714.116.33.6625.406.3410.451.840.657.9676.67.55.2113.217.12.8935.9110.4610.891.350.788.7688.56.08.1412.412.72.6646.5111.3512.821.710.9710.14102.19.48.6916.416.23.2856.0211.9212.731.730.9310.07102.411.88.0514.719.94.4566.079.1210.061.140.728.2082.08.87.8511.915.22.5676.8411.0511.841.300.869.68130.910.69.3515.117.121.0586.2510.9612.061.500.929.6492.811.98.2615.816.212.4196.159.499.711.150.757.8174.87.07.9613.212.62.07106.1811.6412.891.490.9010.50114.811.19.0415.817.343.12116.1510.4211.831.650.839.3585.09.69.6813.616.23.19125.6010.349.711.040.727.9581.26.88.3614.914.12.16135.2211.3613.581.870.8810.83112.010.57.8413.117.66.16145.6210.1110.361.130.758.4990.37.48.9715.315.25.40156.059.7310.911.260.828.8352.17.28.459.210.74.64166.0311.0213.021.180.9810.8683.17.110.6812.918.43.99175.849.8612.781.510.9610.3157.611.28.7915.414.83.18185.879.539.860.940.788.1479.16.48.4912.114.93.00196.846.748.941.410.666.87106.64.85.2616.615.93.63205.9111.3612.021.350.759.9299.48.38.0316.014.23.82216.055.559.761.190.687.8966.96.95.9814.615.33.17226.0911.3514.031.570.9611.5067.69.08.3410.413.54.68236.089.8411.851.250.889.7292.16.88.3613.716.64.29246.2512.3912.381.260.9210.2092.87.98.2914.816.24.82256.2910.1411.661.340.839.49102.310.27.9615.215.54.09266.5610.2612.791.481.0310.2846.88.99.0311.011.84.55275.155.849.721.330.667.73103.38.06.3110.617.33.48286.268.4311.921.411.059.46131.39.97.9611.520.04.11295.888.1812.341.870.839.6448.110.77.2118.413.54.08306.278.8412.441.361.109.9888.711.38.9611.914.63.84316.2111.0014.062.040.9711.0576.913.010.2614.417.54.33324.855.959.101.120.647.3484.27.45.0413.717.62.91336.685.458.910.990.597.3377.36.75.2514.213.93.42345.5212.0811.021.120.749.1679.67.58.4915.313.33.65356.0511.3511.431.060.749.63113.17.26.2315.416.88.78367.247.0611.751.451.039.27103.76.96.3711.920.94.43376.925.4210.521.550.828.15107.07.26.9811.718.13.08385.946.4410.731.860.638.2494.97.35.249.918.33.36394.907.659.191.050.557.5999.88.45.3611.618.72.99405.237.5410.221.230.708.29100.37.46.0710.719.93.26415.598.0711.151.690.768.70100.79.38.1211.717.32.61425.547.5610.161.370.758.0462.28.67.3710.314.64.23434.566.869.321.150.607.5782.38.15.269.920.83.71446.0110.2411.381.240.829.3243.37.89.217.211.43.74455.8811.0112.811.630.8010.3856.710.410.689.316.94.25466.2811.2313.541.451.0311.0668.09.49.0610.113.54.54475.7110.8713.191.550.9510.69117.110.18.969.420.33.68485.4510.5612.701.351.0310.3298.19.89.3412.120.23.59495.9011.5613.702.320.9910.3998.99.18.9812.620.83.62505.4210.0912.621.790.899.9461.09.37.6910.013.84.37515.7711.2613.091.950.9310.2191.38.48.3614.018.53.46524.9010.1812.271.660.849.77123.510.010.5216.918.94.29536.048.6310.121.120.808.2092.85.87.5913.017.13.46545.9410.8812.842.431.039.38147.010.18.0613.221.13.46554.714.696.760.780.545.44151.65.65.0614.418.22.55565.336.219.771.050.688.04128.48.65.4914.520.42.59575.805.589.731.460.687.59149.58.65.6716.318.43.19584.489.9511.411.380.729.3167.28.68.0711.012.72.70596.059.3412.791.850.9210.0299.810.910.6812.719.43.39604.9310.3112.611.850.799.97100.89.910.2114.219.33.48615.878.3112.642.250.849.55116.510.39.2511.419.02.13625.8211.2710.841.070.689.09107.77.28.4913.417.54.29636.2711.6213.451.830.9510.6777.89.39.4811.113.54.56645.4012.8511.371.220.709.45116.46.36.9813.220.94.27654.896.088.610.920.647.05127.07.55.6816.220.84.31665.729.9812.141.241.009.90114.99.48.0714.119.83.95675.549.3111.651.720.839.1084.07.410.2511.113.64.23685.6710.6312.961.850.9410.1799.310.610.4612.016.65.74695.038.2811.972.030.829.1255.89.410.2311.211.64.48705.9413.5814.471.691.0511.7367.010.99.8716.415.14.23716.2911.6912.161.450.849.8794.16.97.8616.717.74.56725.9512.2713.711.950.9610.8099.88.87.9818.218.34.75735.7513.8413.981.771.0211.1956.010.08.2611.913.53.93746.4912.3214.081.381.0011.7053.410.69.3510.210.34.42756.0412.8314.381.670.9611.7538.09.17.9811.710.24.68766.4312.6114.531.351.3511.8389.79.49.0413.917.33.98775.006.358.981.240.627.1285.57.14.9817.317.93.28784.7912.0412.902.040.909.9691.26.47.8116.518.14.92796.0711.0912.591.960.829.8143.48.78.6810.910.43.77805.5211.2312.191.510.759.9397.68.07.4916.820.54.35814.176.4910.301.450.728.13104.87.58.0614.717.74.62824.606.3411.672.980.727.97120.09.18.128.317.15.01835.8111.5814.252.030.9411.28102.69.010.0912.517.54.78845.907.699.041.050.657.34110.85.86.8411.220.13.09855.4710.7212.181.880.789.5342.78.38.1610.811.43.67865.7412.4513.181.740.9310.51110.510.38.3510.917.64.42875.5312.4313.321.370.9211.0387.88.910.3611.314.23.88886.318.0710.131.090.808.24104.26.88.2615.417.93.26895.3110.1113.671.950.9410.78122.88.98.9813.417.23.95905.745.038.121.030.626.47121.17.16.3212.619.51.93915.907.6411.001.240.818.9556.48.27.2610.811.63.31926.718.019.211.070.677.47118.66.38.0310.517.57.41936.636.349.551.100.787.67105.76.37.3912.817.43.89945.595.307.170.900.575.70117.25.15.9913.822.86.99955.898.1011.851.480.999.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附表B2:拟修订方法测试结果表B2拟修订方法测试结果样品编号平均口数(口/支)CO(mg/支)总粒相物(mg/支)水分(mg/支)烟碱量(mg/支)焦油(mg/支)HCN(μg/支)氨(μg/支)苯并[a]芘(ng/支)苯酚(μg/支)巴豆醛(μg/支)NNK(ng/支)16.8712.1213.921.480.9811.4688.510.610.2114.816.83.5825.336.8410.541.790.678.0880.57.55.0413.017.32.9235.8210.6211.041.320.798.9390.56.18.3612.414.12.4446.4312.0812.941.680.9610.30104.69.49.1216.315.93.6856.0111.8412.951.680.9410.3398.611.28.4514.819.54.3665.959.7610.451.100.738.6282.58.57.5412.415.52.6676.8511.2611.951.280.879.80124.710.79.4816.517.721.0686.1911.1412.241.480.939.8396.611.98.4515.516.512.4296.129.569.871.120.777.9876.56.97.5812.712.62.18106.1611.3512.771.580.8710.32115.810.98.6515.517.243.08116.1410.5211.661.720.819.1378.59.410.2513.416.43.56125.5510.9310.021.000.748.2880.56.87.8414.815.02.30135.2712.0113.711.800.9011.01114.810.87.9513.617.96.26145.6810.0310.251.100.768.3884.57.68.6514.315.16.24156.0110.2311.321.220.859.2550.37.18.689.110.34.63166.1211.2113.211.121.0111.0784.57.311.1513.118.54.23175.989.6812.681.560.9510.1764.410.68.6816.814.92.73185.929.6810.120.930.808.3980.56.58.6512.715.33.21196.826.628.861.430.646.7999.64.85.6517.615.73.89205.8711.2111.921.410.749.77102.68.57.8516.314.53.88216.035.6210.071.140.708.2370.46.95.6814.414.63.15226.1211.2614.231.550.9811.7060.49.6

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