[發明專利]一種分光光度法檢測高濃度銅離子的方法

在審

• 申請號: 202210228785.2
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114544613A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 馬烽;侯王旭;楊鵬飛;李俊英;田浩然;陳光許
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;G01N21/33
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種分光光度法檢測高濃度銅離子的方法，該方法向含銅離子的水體中加入咪唑或一取代咪唑溶液，混合均勻后靜置，得到待測樣品溶液，直接用分光光度法根據待測樣品溶液的吸光度來測定銅離子的濃度；本發明的檢測方法實現了對溶液中銅離子的快速、及時、靈敏的檢測，檢測準確、靈敏度高、操作簡單，咪唑?銅離子配合物在610nm處有明顯的吸收峰，且該峰的線性響應區間較大、配位前后的UV譜線不重疊，咪唑與銅離子配位后吸光度與濃度均為線性關系，且R²9998，標準曲線的線性關系良好，適用于較大銅離子濃度范圍的定量測量。

技術領域

本發明涉及一種分光光度法檢測高濃度銅離子的方法，屬于水體檢測技術領域。

背景技術

隨著世界人口的快速增長和可用淡水資源的日益稀缺，以及環境監管機構更嚴格的法規，對提高水處理技術性能的需求日益增加。但是，工業活動排放出大量的含有重金屬離子的廢水，導致水體質量下降，甚至對生物體造成有害影響。重金屬離子進入人體并積累到一定限度后，可能會導致嚴重的疾病。因此，建立快速、高效的重金屬離子檢測方法，不僅有利于掌握重金屬傳播和遷移的途徑與特征，還能為環境污染評估和控制提供理論指導，在環境科學、農業生產等方面都具有重要的意義。

銅離子是人體必需的微量元素，能夠維持正常的造血功能、有利于結締組織形成。同時，水體中適量的銅離子可以起到殺毒的作用。但是，如果水體中銅離子濃度過高，則會對生物體造成負擔，出現銅中毒的情況，比如黃疸、肝壞死、胃潰瘍等疾病。因此，探索水體中銅離子含量的檢測方法，不僅在環保、農業等行業具有應用價值，在生命科學與醫學的研究領域也勢在必行。

分光光度法常用于溶液中金屬離子的定量分析，是目前測量銅離子濃度的主要方法。曾雅潔等人(曾雅潔,朱寧寧,劉國清.分光光度法測定水溶液中銅離子濃度.廣東化工,2016,43:219-228)用銅試劑標準溶液(DDTC鈉鹽)與銅離子進行配位后，測定配合物在波長452nm處的吸光度，從而得到溶液中銅離子的含量。研究表明，當銅離子的濃度較低時(0～1.6mg/L)，銅試劑法具有較高的靈敏度(吸光度為0～0.265)和可靠性(R²0.999)，但銅離子濃度較高時則未見報道。Zhong等人(Zhong T,Feng X,Sun L,et al.Highly effectiveadsorption of copper ions by poly(vinyl imidazole)cryogels.Polymer Bulletin,2021,78:5873-5890)首先用二甲酚橙與水溶液中的銅離子形成配合物，然后通過紫外分光光度計測定配合物在572nm處的吸光度，從而準確測出銅離子的含量。研究表明，該方法的標準曲線R²均在0.999以上，表現出良好的線性擬合關系。

綜上所述，經過多年的發展，分光光度法測定水體中銅離子含量的方法獲得了充分的發展和廣泛的應用，但仍存在著一些問題，主要集中于以下幾個方面：

1、吸光度隨濃度響應的線性窄，不適用于測定高濃度的銅離子水溶液。比如銅試劑法，當銅離子的濃度很高時，其吸光度數值不高且與濃度不呈線性關系，即不符合朗伯-比爾定律，不適合高濃度的銅離子水溶液的檢測，限制了應用范圍。

2、顯色劑與配合物的UV譜線重疊，引起嚴重的測量干擾。以二甲酚橙法為例，在沒有金屬離子的情況下，二甲酚橙水溶液在575nm處存在明顯的吸收峰；二甲酚橙與銅離子配位后，在575nm處的吸收峰強度明顯增加。雖然根據兩者的差值可進行銅離子濃度的測量，但要嚴格控制測量時二甲酚橙的量才能降低誤差，否則會導致測量的準確性下降(見圖1所示)。

發明內容

針對現有技術的不足，尤其是線性響應區間窄和UV譜線重疊的難題，本發明提供一種分光光度法檢測高濃度銅離子的方法。