[發(fā)明專利]一種基于光微流激光的溶解氧檢測方法

有效

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• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113075171B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 張霄鵬;龔元;滕順;楊熙;王艷瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63;G01N31/10
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

本發(fā)明屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域，提供一種基于光微流激光的溶解氧檢測方法，采用硫酸亞鐵銨提供二價鐵離子、三聚磷酸鈉作為催化劑、匹配羅丹明B配制得到反應試劑，待反應試劑與待測溶液完成反應后，通過激光光強檢測裝置測量得到積分光強，將積分光強帶入溶解氧標定曲線則得到待測溶液的溶解氧濃度。本發(fā)明克服了現(xiàn)有碘量法、氧電極法以及熒光淬滅法各自存在的諸多問題，基于激光光強檢測裝置實現(xiàn)溶解氧濃度檢測，操作簡單、成本低廉，反應試劑無污染且消耗量少，并且還具有檢測精度高、檢測結(jié)果可靠性高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種基于光微流激光的溶解氧檢測方法。

背景技術(shù)

溶解氧的含量是衡量水體自凈能力，評價水體狀況的一項重要控制指標；對于環(huán)境保護、水產(chǎn)養(yǎng)殖、工業(yè)生產(chǎn)和科研實驗都有著重要意義。

目前，現(xiàn)有溶解氧的檢測方法有碘量法、氧電極法以及熒光淬滅法等，這些方法都或多、或少有自己的缺點；碘量法是最傳統(tǒng)的方法，但是卻存在需要較大量樣品、消耗時間、操作復雜、滴定過程中易產(chǎn)生終點判斷不準確、硫代硫酸鈉的配制和標定繁瑣等問題；氧電極法需要經(jīng)常更換電解液和透氣薄膜，需要定期維護；熒光淬滅法檢測裝置過于昂貴，限制了其使用。基于此，本發(fā)明提供一種新的溶解氧檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有溶解氧檢測方法存在的諸多問題，提供一種基于光微流激光的溶解氧檢測方法，該方法檢測結(jié)果可靠、試劑消耗量少、且檢測精度高。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于光微流激光的溶解氧檢測方法，包括以下步驟：

步驟1.于反應容器中加入反應試劑和待測溶液，使其反應一定時間，之后加入乙醇終止反應，得到反應后的待測混合溶液；所述反應時間區(qū)間為5～30分鐘；所述反應試劑包含：硫酸亞鐵銨、三聚磷酸鈉、羅丹明B，所述羅丹明B的濃度區(qū)間為0.08～0.24mM，所述三聚磷酸鈉的濃度區(qū)間為2～8mM，所述硫酸亞鐵銨濃度為1～5mM；

步驟2.將反應后的待測混合溶液抽取到激光光強檢測裝置的法珀腔中，由激光光強檢測裝置測量得到積分光強；

步驟3.將積分光強帶入溶解氧標定曲線，得到待測溶液的溶解氧濃度。

進一步的，所述步驟1中，反應試劑中羅丹明B的濃度為0.08mM、三聚磷酸鈉的濃度為2mM、硫酸亞鐵銨濃度為4mM。

進一步的，所述步驟1中，反應試劑：待測溶液：乙醇的體積比為6:10:1。

進一步的，所述步驟1中，反應時間為10分鐘。

進一步的，所述步驟1中，反應試劑的配制過程如下：

首先，分別稱取羅丹明B、三聚磷酸鈉和硫酸亞鐵銨，各自配成溶液作為原液；

然后，于容器中加入羅丹明B溶液與三聚磷酸鈉溶液，并用鹽酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值至7；

最后，在上述溶液中加入硫酸亞鐵銨溶液。

本發(fā)明的工作原理在于：

二價鐵離子在特定催化劑的催化之下會與溶解氧發(fā)生反應，產(chǎn)生大量的活性自由基，而這些活性自由基具有強氧化性，能夠氧化羅丹明，致使羅丹明顯色基團斷裂、發(fā)光強度降低；而激光作為泵浦源，能夠誘導羅丹明產(chǎn)生激光；進而通過羅丹明產(chǎn)生激光的光強即可表征溶解氧濃度。因此，本發(fā)明提出一種基于光微流激光的溶解氧檢測方法，采用硫酸亞鐵銨提供二價鐵離子、三聚磷酸鈉作為催化劑、匹配羅丹明B配制得到反應試劑，待反應試劑與待測溶液完成反應后，通過激光光強檢測裝置測量得到積分光強，將積分光強帶入溶解氧標定曲線則得到待測溶液的溶解氧濃度。需要說明的是，硫酸亞鐵銨在三聚磷酸鈉催化下與溶解氧發(fā)生反應產(chǎn)生的活性自由基為羥基自由基；溶解氧濃度檢測過程中的反應試劑配比、反應條件與溶解氧標定曲線標定過程中相同；