[發(fā)明專利]用于比色法檢測(cè)的容積可變微流控芯片

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010162355.2
• 申請(qǐng)日: 2010-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101806715A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑軍波;隋國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/01
• 分類號(hào): G01N21/01;G01N21/75;G01N21/79;G01N21/31
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用比色法原理測(cè)定水中多種成分的微流控芯片，主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、科研、教學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

比色法是廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)化學(xué)分析方法，可以測(cè)定水中溶解氧(DO)、生物化學(xué)需氧量(BOD₅²⁰)、臭氧、余氯、二氧化氯(ClO₂)以及水中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物還原性物質(zhì)(如S^2-、SO₃^2-、S₂O₃^2-、Sn²⁺等)、總磷、總氮的測(cè)定。?

水中溶解氧測(cè)定原理是利用碘的氧化還原特性，通過(guò)碘自身的黃色或加入淀粉作為指示劑進(jìn)行比色測(cè)定。傳統(tǒng)碘量法測(cè)定水中溶解氧原理是在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，生成氫氧化錳沉淀。此時(shí)氫氧化錳性質(zhì)極不穩(wěn)定，迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳：?

4MnSO₄+8NaOH＝4Mn(OH)₂↓+4Na₂SO₄??(1)?

2Mn(OH)₂+O₂＝2H₂MnO₃↓????????????(2)?

2H₂MnO₃+2Mn(OH)₃＝2MnMnO₃↓+4H₂O??(3)?

加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO₃的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發(fā)生反應(yīng)而析出碘I₂。因?yàn)楣腆w碘I2在水中的溶解度很小(0.0013mol/L)，但I(xiàn)₂易溶于KI溶液中，這時(shí)I₂在KI溶液中以I₃^-形式存在。為方便起見(jiàn)，一般簡(jiǎn)寫成I₂：?

4KI+2H₂SO₄＝4HI+2K₂SO₄????????????????(4)?

2MnMnO₃+4H₂SO₄+HI＝4MnSO₄+2I₂+6H₂O????(5)?

定量釋放出的I₂，以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色消失為滴定終點(diǎn)。根據(jù)硫代硫酸鈉Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，間接求出水中氧化性物質(zhì)的含量。?

總磷是水體富營(yíng)養(yǎng)化的限制性因子，常用的總磷測(cè)定方法有磷鉬藍(lán)分光光度法、氯化亞錫還原光度法等。?

總氮測(cè)定：總氮包括溶液中所有含氮化合物，即亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、無(wú)機(jī)鹽氮、溶解態(tài)氮及大部分有機(jī)含氮化合物中的氮的總和。總氮中對(duì)人體危害最大的是亞硝酸鹽氮，當(dāng)水中的亞硝酸鹽氮過(guò)高，飲用此水將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺，是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，長(zhǎng)期飲用對(duì)身體極為不利。而且氨氮在厭氧條件下，也會(huì)轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽；飲用水中硝酸鹽氮在人體內(nèi)經(jīng)硝酸還原菌作用后被還原為亞硝酸鹽氮，毒性將擴(kuò)大為硝酸鹽毒性的11倍，主要影響血紅蛋白攜帶氧的能力，使人體出現(xiàn)窒息現(xiàn)象。總氮還是水體富營(yíng)養(yǎng)化的?主要指標(biāo)。掌握總氮排放量、分布狀況以及主要來(lái)源，對(duì)控制水體富營(yíng)養(yǎng)化、改善水質(zhì)具有十分重要的意義，是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一。?

目前基于比色原理檢測(cè)總氮的方法有很多種，常用的國(guó)標(biāo)法堿性過(guò)硫酸鉀-紫外分光光度法測(cè)定水體中總氮(GB11894-89)是將水樣用過(guò)硫酸鉀氧化，大部分有機(jī)氮化合物及氨氮、亞硝酸鹽氮全部氧化成硝酸鹽。硝酸根離子在紫外線波長(zhǎng)220nm有特征性吸收，而在275nm波長(zhǎng)則基本沒(méi)有吸收值。因此，可分別于220和275nm處測(cè)出吸光度。?

反應(yīng)式如下：?

K₂S₂O₈+H₂O→2KHSO₄+[O·]?