[發明專利]一種銅離子的快速檢測方法

在審

• 申請號: 201910968285.0
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN112649419A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 馮亮;孟虎
• 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;G01N1/34;G01N1/40
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種銅離子的快速檢測方法。是一種利用固相萃取柱與微流量紙基分析設備相結合的，對銅離子進行預富集與基于比色反應的一種檢測方法。該方法通過固相萃取柱實現對銅離子的高選擇性洗脫，再通過微流量紙基分析設備的顏色變化，從而實現對銅離子的一體化半定量檢測。

技術領域

本發明屬于重金屬離子快速檢測領域，具體地涉及一種銅離子預分離與比色分析的一體化銅離子快速檢測方法。

背景技術

銅離子是人、動物和微生物必需的微量元素之一。它參與生物體內許多代謝過程和生命活動，例如可以作為酶的輔基或輔酶，參與細胞代謝過程以及氧化還原反應，進而發揮生物學作用。然而，在過去幾十年中，人類活動導致水體中的銅離子持續快速增加，其主要的污染源有電鍍、冶煉、五金、石油化工和化學工業等企業。銅離子的過度攝入，對各種生物體都存在諸多的危害：過多的銅離子會對人體的神經系統和消化系統造成持久損害；與人類相比，水生生物對于銅離子更加敏感，當銅的濃度稍有過量，就會對藍藻、硅藻等水生植物，以及一些水生動物造成毀滅性的影響。同時，微量銅離子就會影響水體中微生物的多樣性及種群結構。基于此，形成了諸多銅離子濃度的標準：有人認為銅離子對于魚類的起始毒性濃度為0.002mg/L，但一般認為水體含銅0.01mg/L對魚類是安全的；灌溉水中硫酸銅對水稻的臨界危害濃度為0.6mg/L；國標規定，工業廢水中銅及其化合物最高允許排放濃度為1mg/L，地面水最高允許濃度為0.1mg/L，生活飲用水的銅濃度為1mg/L。

因此，考慮到工業生產、農業應用、環境監測、食品安全、水產養殖和人類健康等諸多方面，銅離子的檢測至關重要。迄今，銅離子的檢測方法日臻完善，包括原子吸收光譜法、紫外-可見光分光光度法、電感耦合等離子體-原子發射光譜法、激光等離子體質譜法、X-射線熒光光譜法、陽極/陰極溶出伏安法離子色譜法等。但這些方法存在成本高、操作復雜、耗時、不能進行現場的及時檢測，并且樣品的運輸與保存過程中又很難避免銅離子的損失的缺點，這極大地限制了這些方法的大眾化使用。

因此，發展一種高選擇性、高靈敏度、快速、廉價的銅離子檢測方法勢在必行。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種簡易、快速、廉價的銅離子檢測方法，能夠排除其他重金屬離子的干擾，具有高選擇性、高靈敏度、高重復性、高穩定性的特點，能夠滿足微量銅離子的室溫檢測的需求。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種銅離子的快速檢測方法，由固相萃取柱和微流量紙基分析設備組裝成一個整體，其特征在于：固相萃取柱與微流量紙基分析設備直接相連，并且固相萃取柱位于上方。

所述的固相萃取柱采用磺化的聚苯乙烯-二乙烯基苯微球填料對固相萃取柱進行裝填，微流量紙基分析設備的外殼則為高透明材料，內部上層為尼龍材料的濾膜；下層為浸有金屬離子顯色劑的定量濾紙。然后將含有銅離子的混合離子溶液添加到固相萃取柱中，使銅離子以及其他金屬離子被填料吸附，通過選取合適的淋洗液以及淋洗條件，實現銅離子的優先洗脫。淋洗液直接通入到微流紙基分析設備中，通過觀察紙基分析設備顏色變化實現對銅離子的半定量檢測。

所述的固相萃取柱規格為1-15mL，優選范圍為2-5mL。

所述的聚苯乙烯-二乙烯基苯微球得磺化溫度為50-150℃，優選范圍為80-100℃；所述的聚苯乙烯-二乙烯基苯微球的磺化溫度為50-150℃，優選范圍為80-100℃；磺化劑選為硫酸，濃度為70-98％，優選范圍為85-95％；用量為1-20mL/g微球，優選范圍為5-15mL/g微球；磺化時間為10-50min，優選范圍為15-30min；清洗水用量為0.5-5L，優選范圍為1-3L；烘干溫度為40-100℃，優選范圍為60-80℃。

所述的固相萃取柱填料的粒徑為10-300μm，優選范圍為50-150μm；裝填量為0.1-10g，優選范圍為0.1-1g。