[發明專利]一種利用指示劑置換法測定水中氯離子的方法

有效

• 申請號: 201611094386.2
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108132249B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 馮亮;張雨;李慧;皇甫常欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 鄭虹

本發明涉及一種利用指示劑置換法測定水中氯離子的方法，該方法包括：傳感器的制備，氯離子濃度標準曲線的構建以及未知濃度氯離子的檢測，將金屬螯合劑固載到吸水材料上，從而制備得到用于測定水中氯離子的傳感器，在測量氯離子的時候只需將定量的水溶液滴加到傳感器的一端，根據螯合劑顏色變化的長短來判斷氯離子的濃度，該傳感器制備簡單，造價低，便于攜帶，使用方便，適用于水中氯離子的快速檢測。

技術領域

本發明涉及傳感器，具體地說是一種利用指示劑置換法測定水中氯離子的方法。

背景技術

隨著我國工業化進程的加快，人民的生活水平逐年提高，由此引發的環境污染已成為國家和公眾普遍關注的問題，這其中陰離子污染物對人類健康構成的威脅不容忽視。其中氯離子是最常見的一種，其在水中的氯化物含量過高，會損害金屬管道和建筑物，妨礙植物生長。

目前常規的陰離子檢測方法包括：色譜法、電化學法，熒光法、流動注射法、離子色譜法、分光光度法等。這些方法普遍成本較高，需要大型儀器和熟練的操作人員，且一般在現場采樣，然后送到實驗室進行離線分析，存在耗時、分析步驟復雜、分析儀器昂貴、采樣頻率低，以及樣品不易保存等缺點。同時，很多檢測方法雖然可以檢測較低濃度的陰離子污染物，但對于真實水體的檢測，尤其是當有其他離子干擾情況下的檢測顯得力不從心。在有些情況下，需要及時知道環境污染情形，以便迅速制定相應的處理對策。面對這些難題，最理想的解決方法就是原位實時檢測，因此現場環境檢測、移動實驗室和便攜式檢測儀器等概念被許多研究人員提出。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用指示劑置換法測定水中氯離子的方法。該方法用于固載金屬螯合劑的吸水材料上首先用蠟印打印機打印上一端封閉的通道，并將其加熱使得蠟熱熔浸入吸水材料中從而達到阻水的效果，然后將制備好的金屬螯合物滴加到一端封閉通道中從而制備得到用于氯離子檢測的傳感器，并通過金屬螯合劑與氯離子反應時指示劑顏色變化的長度來確定氯離子的濃度。

一種指示劑置換比色傳感用于水中多種氯離子現場快速檢測的方法，該方法包括：傳感器的制備，氯離子濃度標準曲線的構建以及未知濃度氯離子的檢測

(1)氯離子檢測的傳感器的制備：在用于固載金屬螯合劑的吸水材料上首先用蠟印打印機打印上一端封閉的通道，并將其加熱使得蠟熱熔浸入吸水材料中從而達到阻水的效果，然后將制備好的金屬螯合劑滴加到一端封閉通道中從而制備得到了用于氯離子檢測的傳感器，

(2)標準濃度曲線的構建：取制備好的傳感器，分別滴加不同濃度的氯離子溶液，待傳感器上指示劑的顏色不再變化，用尺子量取螯合劑變色部分的長度，將顏色變化長度與氯離子梯度濃度曲線，從而得到氯離子濃度標準曲線；

(3)未知濃度氯離子的檢測：取制備好的傳感器，將未知濃度的氯離子溶液滴加在傳感器上，待傳感器上指示劑的顏色不再變化，用尺子量取螯合劑變色部分的長度，將其帶入氯離子濃度標準曲線計算得到氯離子濃度。

所述用于氯離子檢測的傳感器的制備過程具體為：

取打印好一端封閉的通道的多孔吸水材料，用加熱板或真空干燥箱在100-150℃加熱5-20min使得蠟完全融化并浸入多孔材料中形成阻水隔離帶；將金屬螯合劑加入到硅膠溶膠凝膠溶液或聚合物溶液中，超聲溶解，取5-50μL溶液滴涂于多孔材料的一端封閉的通道內，在氮氣保護下室溫干燥；所述金屬螯合劑的濃度為1～10mg/mL。

所述吸水材料為多孔濾紙、硝酸-醋酸混合纖維樹脂膜、聚偏氟乙烯膜或聚四氟乙烯膜。

所述一端封閉的通道長1-10cm，寬0.3-1cm，用于一端封閉的通道的蠟印打印機打印出來的線粗1-3磅。

所述的硅膠溶膠凝膠溶液或聚合物溶液，其制備方法如下：

1)硅膠溶膠凝膠的合成：