[發明專利]基于微流控盤式芯片的微量試劑消耗水質氨氮檢測方法

在審

• 申請號: 202010574440.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111879760A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張倩葉;武治國;潘凌;何增益;張春萍;周久;張振揚;陳銀;徐錦鋒
• 申請（專利權）人: 武漢新烽光電股份有限公司
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/31;B01L3/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本發明公開了基于微流控盤式芯片的微量試劑消耗水質氨氮檢測方法，分別對酒石酸鉀鈉試劑和納氏試劑進行凍干處理；將凍干處理完成后的酒石酸鉀鈉球狀試劑和納氏球狀試劑分別置入微流控盤式芯片對應的第一反應腔和第二反應腔中；將待測水樣加入到微流控盤式芯片，最后在微流控盤式芯片的比色腔生成待測物；通過分光光度計進行氨氮檢測。本發明試劑用量小。試劑對環境依賴性低，可大大延長存儲時間，利于保存，操作簡單。

技術領域

本發明涉及水質監測領域，具體涉及基于微流控盤式芯片的微量試劑消耗水質氨氮檢測方法，適用需添加化學試劑、分光光度等方法的監測。

背景技術

20世紀70年代以來，我國在水環境保護方面取得了前所未有的成就，初步控制了水環境污染急劇惡化的勢頭，但當前水環境污染狀況依然十分嚴峻，水污染已經成為一個全局性問題。目前對于水質檢測的常用指標有pH、總磷、總氮、COD、氨氮等項目。其中氨氮對水體造成污染，使魚類死亡，水生生物發生急性氨氮中毒，或形成亞硝酸鹽危害人類的健康。

測定水中各種形態的氮化合物，有助于評價水體被污染和“自凈”狀況。水中氨氮的來源主要為生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物，某些工業廢水，如焦化廢水、合成氨化肥廠廢水、農田排水等。

目前測試水中氨氮常用的方法有納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法、蒸餾中和滴定法、電極法等。其中地表水常用檢測方法為納氏試劑分光光度法、水楊酸分光光度法。

納氏試劑法原理：以游離態氨或銨離子形式存在的氨氮，與納氏試劑反應生成棕色絡合物，該絡合物的吸光度與氨氮含量成正比，于420nm處用分光光度計測量。

現在無論是實驗室法還是在線檢測都存在以下缺陷：

1.對環境要求高，試劑有效期短，不利于保存。

2.人工維護工作量大，需要定期校正曲線、更新試劑。

3.對操作工要求具備較高的專業能力，無法實現傻瓜式操作。

4.試劑用量大，測試成本高。

5.產生的廢液量大，需要請專業公司處理，加大公司運營成本。

發明內容

本發明的目的是在于針對現有技術存在的上述缺點和不足，提供了基于微流控盤式芯片的微量試劑消耗水質氨氮檢測方法，解決現有水質氨氮檢測方法檢測過程繁瑣，對操作員專業性要求較高、試劑用量大、廢水產出量大，環境污染、反應試劑有效期短不利于保存問題。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

基于微流控盤式芯片的微量試劑消耗水質氨氮檢測方法，包括以下步驟：

步驟1：將酒石酸鉀鈉試劑進行凍干處理，并固化為酒石酸鉀鈉球狀試劑；

步驟2：將納氏試劑進行凍干處理，并固化為納氏球狀試劑；

步驟3：將凍干處理完成后的酒石酸鉀鈉球狀試劑和納氏球狀試劑分別預先置入微流控盤式芯片對應的第一反應腔和第二反應腔中；

步驟4：對微流控盤式芯片進行溫度控制，將溫度控制在20-60℃；

步驟5：獲取待測水樣，將待測水樣加入到微流控盤式芯片中；

步驟6：待測水樣以設定流速依次流經第一反應腔和第二反應腔，最后在微流控盤式芯片的比色腔生成待測物；

步驟7：通過分光光度計的LED燈發出全光譜信號，照射微流控盤式芯片的比色腔，分光光度計的光電探測模塊將波長為420nm處的吸收光轉換成電信號；

步驟8：根據轉換后的電信號進行數據處理并分析得出最終的氨氮檢測數據。