[發(fā)明專(zhuān)利]一種六價(jià)鉻離子的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110378260.9
• 申請(qǐng)日: 2011-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102519948A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛軍委;吳愛(ài)國(guó)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/78
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/78;G01N21/33
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉻離子的檢測(cè)技術(shù)，尤其涉及一種能夠快速、簡(jiǎn)便地識(shí)別出成分復(fù)雜的水溶液中的低濃度六價(jià)鉻離子的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)許多地方的飲用水源受到污染，各類(lèi)重金屬離子的污染事件頻發(fā)，人們的身體健康受到了嚴(yán)重侵害。其中，工業(yè)“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)對(duì)環(huán)境造成了極大的破壞，如工礦、化工、電池、電鍍等行業(yè)的工業(yè)廢水中含有大量的重金屬離子。在各種重金屬中，鉻元素是一類(lèi)廣泛存在的有毒元素，僅國(guó)內(nèi)累積產(chǎn)生的鉻礦渣超過(guò)600萬(wàn)噸，嚴(yán)重威脅人們的健康。鉻元素經(jīng)呼吸道侵入時(shí)，會(huì)侵害上呼吸道，引起鼻炎、咽炎、支氣管炎，甚至鼻中隔穿孔，長(zhǎng)期作用還會(huì)引起肺氣腫、支氣管擴(kuò)張，肺硬化及肺癌等。鉻的化合物常見(jiàn)的價(jià)態(tài)有三價(jià)和六價(jià)，根據(jù)報(bào)道這些化合物均能致癌。

天然水體中六價(jià)鉻一般以CrO₄^2-和HCrO₄^-的離子形態(tài)存在，六價(jià)鉻容易被人體吸收而且會(huì)在體內(nèi)積累，可以引起口角糜爛、惡心、嘔吐、腹瀉、腹疼和潰瘍等病變。人口服重鉻酸鹽的致死劑量約為3克，所以我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水中六價(jià)鉻的含量不得超過(guò)0.05mg/L。

目前存在的六價(jià)鉻的常用分析方法是二苯碳酰二肼分光光度法，此方法雖然具有較低的檢出濃度，但準(zhǔn)確度不高，因?yàn)樘烊凰w的成分復(fù)雜，水的濁度、色度、水中的鐵氧化性和還原性物質(zhì)都對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。如果用氫氧化鐵共沉淀分離富集，分離步驟繁瑣，富集效率低，往往使測(cè)定結(jié)果偏低。另外，有報(bào)道采用六價(jià)鉻離子刻蝕金納米棒，利用金納米棒的紫外可見(jiàn)吸收峰變化檢測(cè)水溶液中的六價(jià)鉻，但是由于制備的金納米棒的長(zhǎng)寬難以十分均勻，導(dǎo)致該方法在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)困難。

因此，探索一種能夠快速、及時(shí)、實(shí)地、簡(jiǎn)便地檢測(cè)出水溶液體系中六價(jià)鉻離子的方法將在實(shí)際應(yīng)用中，如環(huán)境檢測(cè)、污水處理、空氣質(zhì)量分析等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種能夠快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和簡(jiǎn)便地檢測(cè)出水溶液體系中的六價(jià)鉻離子(Cr⁶⁺)的方法，該方法不僅適用于水溶液體系中六價(jià)鉻離子的檢測(cè)，而且可以用來(lái)檢測(cè)固態(tài)的環(huán)境水樣品或者是漂浮在大氣中的灰塵經(jīng)過(guò)處理后獲得的水溶液中的六價(jià)鉻離子。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為：一種Cr⁶⁺的檢測(cè)方法，采用陽(yáng)離子表面活性劑修飾的銀核金殼納米粒子，通過(guò)六價(jià)鉻離子選擇性刻蝕銀核金殼納米粒子，導(dǎo)致銀核金殼納米粒子溶液的顏色發(fā)生變化，引起銀核金殼納米粒子表面等離子體共振吸收峰的峰位以及吸收強(qiáng)度發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溶液中Cr⁶⁺的快速、簡(jiǎn)便檢測(cè)。

本發(fā)明提供的Cr⁶⁺的檢測(cè)方法，包括如下步驟：

(1)在水溶性多羥基酸或多羥基鹽水溶液中加入適量的可溶性銀鹽，在攪拌的條件下，加入硼氫化合物作為還原劑，反應(yīng)一定時(shí)間后，制得含有多羥基酸修飾的銀納米粒子的水溶液；

(2)在攪拌的條件下，在步驟(1)制得的銀納米粒子水溶液中同時(shí)逐滴加入一定比例的鹽酸羥胺和水溶性金鹽或金酸，反應(yīng)一定時(shí)間后即制得銀核金殼納米粒子的水溶液；

(3)取一定體積的步驟(2)制得的銀核金殼納米粒子的水溶液，離心處理，然后加入適量陽(yáng)離子表面活性劑，獲得用于檢測(cè)六價(jià)鉻離子的檢測(cè)液；

所述的表面活性劑為季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑，其分子式微(CH₃(CH₂)mNX(CH₃)n(CH₂)p(C₆H₅)q，其中m＝7～15，n＝2或3，p＝0或1，q＝0或1，X＝Cl、Br、I或F；

(4)在步驟(3)制得的檢測(cè)液中量取出兩份體積相同的檢測(cè)液樣品；配制不含六價(jià)鉻離子Cr⁶⁺的水溶液作為對(duì)比溶液，將對(duì)比溶液以及與對(duì)比溶液等體積的被檢測(cè)水溶液分別加入所述的兩份檢測(cè)液樣品中，形成第一混合液和第二混合液；

(5)對(duì)比第二混合液與第一混合液的顏色，若存在顏色變化，則被檢測(cè)水溶液中存在Cr⁶⁺，若不存在顏色變化，則被檢測(cè)水溶液中不存在Cr⁶⁺；或者，對(duì)比第二混合液與第一混合液的紫外可見(jiàn)吸收強(qiáng)度、峰值，若其紫外可見(jiàn)吸收強(qiáng)度、峰值發(fā)生變化，則被檢測(cè)水溶液中存在Cr⁶⁺，若沒(méi)有發(fā)生變化，則被檢測(cè)水溶液中不存在Cr⁶⁺。