[發明專利]基于烷基終端電極的電化學檢測溶液中陽離子表面活性劑的方法

無效

• 申請號: 201010183330.0
• 申請日: 2010-05-26
• 公開（公告）號: CN102262109A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 只金芳;王鈺寧;劉洋;張經華
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

技術領域

本發明屬于電化學檢測表面活性劑領域，特別涉及基于烷基終端電極的電化學檢測溶液中陽離子表面活性劑的方法，該檢測方法可應用于環境監測。

背景技術

表面活性劑是含有疏水基和親水基的雙親分子，能夠在較低濃度下改變(通常降低)液體表面或兩相間界的性質，具有潤濕、分散、乳化、增溶、起泡、消泡、洗滌、潤滑、防腐、殺菌等作用。它廣泛應用于工業、農業、建筑業、醫藥以及日常生活中，是一類品種多樣、用途廣泛的精細化工產品。各種化學合成的表面活性劑通常按其分子結構中帶電性的特征分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑。表面活性劑使用后未經妥善處理即排放到河流、海洋等自然水體中，常造成水體污染，同時消耗了水中的溶解氧，影響了水體質量。此外，在各種表面活性劑當中，陽離子表面活性劑的生物毒性使其降解受阻，尤其是吡啶鹽型陽離子表面活性劑分解性較差，對環保不利。因此，研究其檢測技術尤為重要。

目前檢測表面活性劑的方法主要是分光光度法、液相色譜法和電化學方法；其中電化學方法操作便捷、價格低廉，能實現樣品的在線分析，在實際應用方面有著很好的發展前景。現有報道的電化學檢測表面活性劑的方法大多是將混有活性物質的高分子涂膜在碳素類電極上制成離子選擇電極，將其作為工作電極對表面活性劑進行電位分析(見表1)，表面活性劑的檢出限可達到10^-7-10^-6mol/L；但是此類方法普遍存在電極使用壽命短、活性物質易流失、干擾嚴重等缺點。其中，TAKASHI?M.(Microchim?Acta，2002，140：227-231)以陽離子交換劑四(3，5-2(三氟甲基)苯基)硼酸鈉為活性物質制成陽離子表面活性劑選擇電極，并用于測定十二烷基三甲基溴化銨，檢出限達到4×10^-7mol/L，其缺陷為：受其它陽離子表面活性劑及類似物質干擾嚴重、電極使用前需預處理(2天)、響應時間較長(2分鐘)、電活性物質昂貴。

表1.各種離子選擇電極對表面活性劑的電位分析

發明內容

本發明的目的是提供一種基于烷基終端電極的電化學檢測溶液中陽離子表面活性劑的方法。

本發明的再一目的是提供一種利用化學修飾的方法制備得到的烷基終端電極，以用于基于烷基終端電極的電化學檢測溶液中陽離子表面活性劑的方法中。

本發明的基于烷基終端電極的電化學檢測溶液中陽離子表面活性劑的方法，是在電化學工作站上進行的：

向pH＝4.7的醋酸緩沖液中加入陽離子表面活性劑，分別得到已知不同濃度的陽離子表面活性劑標準溶液和未知陽離子表面活性劑濃度的待測溶液；

所述pH＝4.7的醋酸緩沖液為含質量濃度為20％的丙酮、5mM的鐵氰化鉀(作為電化學探針)、0.1M的KCl、pH＝4.7的0.25M(醋酸根的總濃度)醋酸/醋酸鈉水溶液；

配制不含陽離子表面活性劑的空白溶液，空白溶液為含質量濃度為20％的丙酮、5mM的鐵氰化鉀(作為電化學探針)、0.1M的KCl、pH＝4.7的0.25M(醋酸根的總濃度)醋酸/醋酸鈉水溶液(即pH＝4.7的醋酸緩沖液)；

在室溫下，以碳原子數為8的烷基終端電極作為工作電極，以鉑電極作為對電極，以銀/氯化銀(Ag/AgCl)電極作為參比電極；以得到的已知不同濃度的陽離子表面活性劑溶液作為標準溶液、以得到的pH＝4.7的醋酸緩沖液作為空白溶液、以得到的未知濃度的陽離子表面活性劑溶液作為待測溶液，對上述空白溶液、已知不同濃度的陽離子表面活性劑標準溶液和待測溶液分別進行循環伏安測定；所述的循環伏安測定已知不同濃度的陽離子表面活性劑標準溶液、空白溶液和待測溶液時，工作電極相對于參比電極的電壓的掃描范圍可為-0.4～0.6V(vs.Ag/AgCl)，優選為-0.2～0.6V(vs.Ag/AgCl)，掃速為100mv/s；分別得到空白溶液、已知不同濃度的陽離子表面活性劑標準溶液和待測溶液的循環伏安曲線；