Quantification of nicotine and glycerin in e-liquids using visible near-infrared spectroscopy

Aplikace | 2019 | MetrohmInstrumentace
NIR Spektroskopie
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Elektronické cigarety představují rychle rostoucí segment v oblasti nikotinových produktů, přičemž kvalita a bezpečnost e-liquidů jsou klíčové pro ochranu spotřebitelů a dodržování regulatorních limitů.

Rychlá a spolehlivá analýza obsahu nikotinu a glycerinu je nezbytná pro interní kontrolu výroby i pro plnění legislativních požadavků, například maximální koncentrace nikotinu v e-liquidech stanovená EU.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem práce bylo vyvinout a ověřit metodu pro simultánní kvantifikaci nikotinu a glycerinu v e-liquidech pomocí viditelné blízké infračervené spektroskopie (VIS-NIRS). Studie demonstruje možnost měření bez předchozí úpravy vzorku a zkrácení času analýzy na jednotky minut.

Bylo analyzováno 24 vzorků s obsahem glycerinu 5 % až 50 % a nikotinu 0 až 20 mg/ml, pocházejících z reálné zákaznické dodávky.

Použitá metodika a instrumentace


Spektrální data byla pořízena v transmitančním režimu na analyzátoru Metrohm NIRS XDS RapidLiquid Analyzer (400–2500 nm).
Vzorky byly umístěny do 8 mm jednorázových skleněných vialek a udržovány při 30 °C.
Software Vision Air 2.0 Complete zajistil sběr dat a vývoj kalibračního modelu.

Hlavní výsledky a diskuse


Pro glycerin (5 %–50 %) bylo vyvinuto PLS modelování s třemi faktory na rozsahu 1120–1994 nm a druhou derivací spektra. Dosahované hodnoty:
  • R² kalibrace: 0,9877
  • Standardní chyba kalibrace (SEC): 1,53 %
  • Standardní chyba křížové validace (SECV): 1,63 %

Pro nikotin (0–20 mg/ml) byl použit PLS model na vlnových délkách 1892–1994 nm s druhou derivací:
  • R² kalibrace: 0,9893
  • SEC: 0,58 mg/ml
  • SECV: 0,69 mg/ml

Korelační grafy pro oba analyty potvrdily vynikající shodu mezi referenčními a predikovanými hodnotami, bez výrazných odchylek.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje rychlou kontrolu kvality e-liquidů bez nutnosti chemické přípravy vzorku, šetří čas i provozní náklady.
Umožňuje současné zjištění koncentrace několika klíčových složek a podporuje flexibilitu výrobních linek.

Budoucí trendy a možnosti využití


Integrace VIS-NIRS do online monitoringu výroby e-liquidů pro kontinuální hodnocení kvality.
Rozšíření modelu o další složky a příchutě pro komplexnější analýzu.

Závěr


Viditelná NIR spektroskopie prokázala vysokou spolehlivost a rychlost při stanovení nikotinu a glycerinu v e-liquidech, čímž se jeví jako vhodný nástroj pro rutinní QA/QC a dodržování regulačních norem.

Reference


  • Quantification of nicotine and glycerin in e-liquids using visible near-infrared spectroscopy, NIR Application Note NIR-070, Metrohm, Version 1, February 2019

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of aliphatic alcohols in alcohol mixtures using visible near-infrared spectroscopy
Simultaneous determination of xanthan gum, optical density, and glucose in aqueous solutions by Vis-NIRS
Quantification of color intensity of diluted textile dye by visible near-infrared spectroscopy
Simultaneous determination of multiple quality parameters of polyols using Vis-NIR spectroscopy