[發(fā)明專利]一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110424337.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN113218895B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊林達(dá);馬海波;劉新宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州微湃醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31;G01N21/33;G01N21/01;G01N1/44
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊慧林

1.一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括：

試劑盒，用于存放樣本試劑和對(duì)照試劑；

氧化還原反應(yīng)室，所述試劑盒能夠卡接在所述氧化還原反應(yīng)室內(nèi)，用于為樣本試劑提供氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)條件；

光學(xué)檢測(cè)室，所述試劑盒能夠卡接在所述光學(xué)檢測(cè)內(nèi)，用于對(duì)樣本試劑反應(yīng)后的溶液進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)；

微控制器，分別連接所述氧化還原反應(yīng)室和所述光學(xué)檢測(cè)室，用于根據(jù)相關(guān)檢測(cè)指令控制所述氧化反應(yīng)和所述光學(xué)檢測(cè)的進(jìn)行，以及用于相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸；

智能顯示控制端，分別連接所述光學(xué)檢測(cè)室和所述微控制器，用于對(duì)所述微控制器發(fā)送檢測(cè)指令，以及用于接收、生成和查看樣本試劑的檢測(cè)數(shù)據(jù)；

其中，所述氧化還原反應(yīng)室包括隔熱層、加熱層、鋁層、導(dǎo)熱層以及紫外照射燈，所述隔熱層、所述加熱層、所述鋁層和導(dǎo)熱層呈同心圓柱形圍繞所述紫外照射燈依次設(shè)置，所述紫外照射燈相對(duì)所述圓柱形側(cè)壁水平安裝并設(shè)置在所述圓柱形圓心處，樣品槽設(shè)在所述導(dǎo)熱層上，所述樣品槽為間隔設(shè)置的三棱柱并設(shè)置在所述紫外照射燈的下方，所述三棱柱設(shè)在所述導(dǎo)熱層上的一面為圓弧狀并貼合所述導(dǎo)熱層，所述試劑盒卡接在所述三棱柱之間；所述加熱層和所述紫外照射燈分別連接所述微控制器。

2.如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述試劑盒包括底座，所述底座上設(shè)有反應(yīng)槽，所述試劑盒采用防腐蝕及透光材料制成。

3.如權(quán)利要求2所述的一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述光學(xué)檢測(cè)室包括從下到上依次設(shè)置的驅(qū)動(dòng)電路板、光電二極管傳感器、樣品檢測(cè)槽、LED燈和遮光板，所述試劑盒卡接在所述樣品檢測(cè)槽內(nèi)，所述樣品檢測(cè)槽上對(duì)應(yīng)所述反應(yīng)槽設(shè)置有通孔，所述LED燈、所述樣品檢測(cè)槽、所述光電二極管傳感器沿所述試劑盒長(zhǎng)度方向的中心線對(duì)應(yīng)安裝，所述驅(qū)動(dòng)電路板分別與所述LED燈、所述光電二極管傳感器和所述微控制器連接。

4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)中所述的一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述智能顯示控制端包括觸控屏和智能手機(jī)，所述觸控屏連接所述微控制器，所述智能手機(jī)通過藍(lán)牙連接所述微控制器，所述智能手機(jī)內(nèi)設(shè)置有用于發(fā)送總氮檢測(cè)指令、以及檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送、接收、生成和查看的APP。

5.一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)系統(tǒng)，包括以下步驟：

S1：取樣，在試劑盒中加入樣品試劑和對(duì)照試劑，樣品試劑中加入高效液相色譜水及用于將氮化合物氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)為硝酸鹽的試劑；

S2：氧化反應(yīng)，將所述S1中的試劑盒放入氧化還原反應(yīng)室中，智能顯示控制端通過微控制器控制氧化還原反應(yīng)室開啟氧化反應(yīng)條件使樣本試劑發(fā)生氧化反應(yīng)；

S3：還原反應(yīng)，將氧化反應(yīng)后的樣品試劑中加入用于將硝酸鹽還原反應(yīng)為亞硝酸鹽的試劑，并將試劑盒置于黑暗環(huán)境中常溫孵化；

S4：光學(xué)檢測(cè)，將氧化還原反應(yīng)后的試劑盒推入光學(xué)檢測(cè)室，光學(xué)檢測(cè)室根據(jù)智能顯示控制端及微控制器控制對(duì)試劑盒中的試劑進(jìn)行吸光度測(cè)試，并將吸光度數(shù)據(jù)反饋到智能顯示控制端；

S5：檢測(cè)結(jié)果的生成和顯示，智能顯示控制端接收所述步驟S4中的吸光度數(shù)據(jù)，用比色法確定樣本試劑中總亞硝酸鹽的量，進(jìn)而確定樣品試劑內(nèi)含有的總氮，并進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)的顯示。

6.如權(quán)利要求5所述的一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟S2具體包括以下步驟：所述步驟S1中用于將氮化合物氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)為硝酸鹽的試劑為過硫酸鉀和NaOH溶液，所述步驟S2中氧化反應(yīng)條件為加熱和紫外線照射條件，所述步驟S3中用于將硝酸鹽還原反應(yīng)為亞硝酸鹽的試劑為CuSO₄和ZnSO₄的混合溶液、NaOH、硫酸肼、磺胺-HCl溶液和N-1萘-乙二胺二鹽酸鹽溶液。

7.如權(quán)利要求5或6中任一項(xiàng)所述的一種測(cè)定水中總氮含量的檢測(cè)方法，其特征在于：所述步驟S1-S5具體包括以下步驟：

S101:取一個(gè)四孔條帶作為試劑盒，反應(yīng)槽的數(shù)量為4個(gè)，其中3個(gè)反應(yīng)槽作為實(shí)驗(yàn)組，另一個(gè)作為對(duì)照組，在3個(gè)實(shí)驗(yàn)組反應(yīng)槽中分別依次加入95μL高效液相色譜水，20μL含氮樣品溶液，2μL濃度為175mmol/L過硫酸鉀，3μL濃度為100mmol/L?NaOH溶液，得到每組體積為120μL的溶液，對(duì)照組反應(yīng)槽中加入120μL蒸餾水，對(duì)另一個(gè)四孔條帶重復(fù)上述步驟；

S201：將S101中的兩個(gè)四孔條帶沿樣品槽放入氧化還原反應(yīng)室的樣品槽中，通過觸控屏操控微控制器，使加熱層溫度上升至35℃，接著打開紫外線照射燈氧化反應(yīng)20分鐘；

S301：氧化反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉紫外線照射燈，取0.14mmol/L的CuSO₄和5mmol/L的ZnSO₄的混合溶液、1mmol/L的NaOH、4mmol/L的硫酸肼各200μL，混合均勻后取60μL混合溶液分別加入反應(yīng)槽中，在黑暗環(huán)境中常溫孵化5分鐘；

S401：在每個(gè)反應(yīng)槽中加入75μL磺胺-HCl溶液和20μL濃度為1g/L的N-1萘-乙二胺二鹽酸鹽溶液，在黑暗環(huán)境中常溫孵化5分鐘；

S501：將S401中的四孔條帶分別沿樣品檢測(cè)槽推入光學(xué)檢測(cè)室中，打開LED燈和光電二極管傳感器，測(cè)試每個(gè)反應(yīng)槽內(nèi)的吸光度，將數(shù)據(jù)反饋到觸控屏上，并通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到智能手機(jī)里，通過計(jì)算制成圖表，實(shí)現(xiàn)TN分析。