一種快速檢測水中氯離子濃度的方法
2023-12-06 18:03:16 1
一種快速檢測水中氯離子濃度的方法
【專利摘要】本發明公開了一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，具體包括步驟：製備檢測用微流控紙晶片；配製氯化鈉標準溶液；配製硫氰酸汞-甲醇溶液，及硝酸鐵-濃硝酸溶液；製備微流控紙質顯色卡，所述顯色卡親水區為顯色區；待測水樣、硝酸鐵-濃硝酸溶液同時加入微流控紙晶片中，反應3-5分鐘後再加入硫氰酸汞-甲醇溶液，顯色後與所述顯色卡對比，估測待測水樣中氯離子濃度，本發明的方法簡單、快捷，成本低。
【專利說明】一種快速檢測水中氯離子濃度的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氯離子濃度的測試方法，具體涉及一種微流控法快速檢測水中氯離子濃度的方法。
【背景技術】
[0002]微流控紙晶片(paper-based microfluidics),簡稱紙晶片，是以紙(如濾紙、色譜紙、硝酸纖維膜等)作為晶片主要製作材料，用一定的技術手段在紙晶片上形成親水和疏水相間的區域，形成紙通道，併集成了進樣、分離、反應、檢測等基本操作單元，以可控流體貫穿整個系統，實現常規實驗室的分析功能的一種晶片。自2007年初哈佛大學Martinez等首次提出該概念並依此製作出紙晶片以來，微流控紙晶片已成功應用於醫療診斷、環境監測、食品安全及營養監測等領域，關於它的研究也受到越來越多的關注。同傳統的材料如有機矽片、有機玻璃等作為晶片的基本材料相比，微流控紙晶片有其獨特而又極具吸引力的優點，如:它的成本低、可再生、易處理、來源豐富，不僅如此，微流控紙晶片的製作方法也非常簡單。
[0003]關於氯離子的檢測，現有技術中有摩爾法、電位滴定法、汞鹽滴定法、PC1電極法、共沉澱富集分光光度法、離子色譜法等多種方法，然而這些方法不僅複雜繁瑣，還經常使用諸如紫外分光光度計等儀器，成本較高。本發明將微流控測試方法引入氯離子的檢測，不僅方便快捷，而且微流控紙晶片的使用也將大大節約檢測成本。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種快速、半定量檢測水中氯離子濃度的方法。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特徵在於，包括以下步驟:
(1)製備檢測用微流控紙晶片，所述微流控紙晶片包括疏水區和親水區，所述親水區設有若干液體入口及一個反應顯色區；
(2)配製濃度分別為0.01mg/L、0.05 mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1 mg/L、1.5 mg/L、3 mg/L和5 mg/L的氯化鈉標準溶液；
(3)配製硫氰酸汞的甲醇溶液及硝酸鐵-濃硝酸溶液；
(4)製備微流控紙質顯色卡，所述顯色卡包括疏水區和親水區，所述親水區為顯色區；
(5)將待測水樣、所述的硝酸鐵-濃硝酸溶液同時加入所述微流控紙晶片相應液體入口中，並在反應區反應3-5分鐘後，再在所述微流控紙晶片另一液體入口處加入所述硫氰酸汞的甲醇溶液，;
(6)將步驟(5)中顯色後的微流控紙晶片與步驟(4)中製備的微流控紙質顯色卡對比，估測待測樣品中氯離子濃度。
[0006]進一步地，所述步驟(1)中的微流控紙晶片為普通濾紙型晶片；
進一步地，所述步驟(1)中的微流控紙晶片及步驟(4)中的微流控紙紙質顯色卡的製作方法均為噴蠟列印法，依次包括步驟:紙晶片圖樣設計、噴蠟列印、烘烤滲透；
進一步地，所述步驟(3)中的氰酸汞的甲醇溶液濃度為質量百分比:0.4%。
[0007]進一步地,所述步驟(3)中的硝酸鐵-濃硝酸溶液的濃度為:0.30mol/L-5.0mol/L0
[0008]進一步地，所述微流控紙晶片表面包裹一層疏水性透明膜。
[0009]與現有技術相比，本發明達到的有益效果是:
(1)本方法使用儀器少，檢測快捷、方便、成本低；
(2)微流控紙晶片及微流控紙紙質顯色卡的使用大大節約檢測成本；
(3)製備了微流控紙質顯色卡，比色法檢測直觀快捷，可方便估測水中氯離子的濃度；
(4)微流控紙晶片表面包裹一層疏水性透明膜可減少液體的揮發，提高檢測精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明中使用的微流控紙晶片，
圖2是本發明中使用的微流控紙質顯色卡。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
[0012]本發明利用水中游離的氯離子與硫氰酸汞發生反應，生成氯化汞並釋放SCN_，在酸的介質中，Fe3+與SCN _形成穩定的橘紅色絡合物，氯離子濃度高，該橘紅色絡合物顏色越濃，通過顏色對比來估測待測樣品中的氯離子濃度，從而實現快速、半定量檢測水中氯離子濃度的目的。
[0013]一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，包括以下步驟:
(I)製備微流控紙晶片，所述微流控紙晶片的材料為普通濾紙，所述微流控紙晶片的製作步驟依次為:紙晶片圖樣設計、噴蠟列印、烘烤滲透，烘烤條件:100°c，5-10min，待冷卻室溫時備用，所述微流控紙紙晶片包括疏水區和親水區，所述親水區設有若干液體入口及一個反應顯色區；為了減少液體在流動過程中的損耗，該微流控紙晶片表面包裹一層透明疏水膜，疏水膜上設有與所述微流控晶片親水區相對應液體入口，關於製作所述微流控紙晶片的更詳細的步驟，參考現有技術，在此不再贅述。本實施例中的微流控紙晶片I示意圖如圖1所示，其中3為硫氰酸汞的甲醇溶液進樣口，4為硝酸鐵-濃硝酸溶液進樣口，5為待測水樣進樣口，6為反應顯色區。
[0014]以上所述硫氰酸汞的甲醇溶液是由硫氰酸汞溶質及無水甲醇溶劑配製而成，硝酸鐵-濃硝酸溶液配製方法為:先將一定量的硝酸鐵溶液溶解在濃硝酸溶液中，然後再加入一定量的蒸餾水稀釋，所以所述硝酸鐵-濃硝酸濃度指的是硝酸鐵的水溶液濃度及硝酸的水溶液濃度。
[0015](2)配製質量百分比(即質量濃度)為4%的硫氰酸汞的甲醇溶液，及物質的量濃度為0.30mol/L-5.0mol/L的硝酸鐵-濃硝酸溶液，配製濃度分別為0.01mg/L,0.05 mg/L,
0.lmg/L, 0.5mg/L, I mg/L, 1.5 mg/L, 3 mg/L 和 5 mg/L 的氯化鈉溶液備用。
[0016](3)製備微流控紙質顯色卡2,該顯色卡2的製備方法首先同上述微流控紙晶片1的製備方法，只是該顯色卡的親水區圖樣即顯色區為8大小相等的個圓，然後再將上述步驟(2)中的氯化鈉標準溶液與硝酸鐵-濃硝酸溶液同時加入該顯色卡的顯色區7，反應3-5min，後再將所述硫氰酸汞的甲醇溶液加入顯色區7顯色。
[0017](4)將待測水樣與步驟(2)中配製的硝酸鐵-濃硝酸溶液分別同時加入微流控紙晶片1的入口 5、4，反應3-5min後，再從入口 3加入硫氰酸汞的甲醇溶液。
[0018](5)將步驟(4)中得到的顯色後的微流控紙晶片與步驟(3)中的微流控顯色卡進行顏色對比，估測待測水樣中氯離子濃度。
[0019]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)製備檢測用微流控紙晶片，所述微流控紙晶片包括疏水區和親水區，所述親水區設有若干液體入口及一個反應顯色區； (2)配製濃度分別為0.01mg/L、0.05 mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1 mg/L、1.5 mg/L、3 mg/L和5 mg/L的氯化鈉標準溶液； (3)配製硫氰酸汞的甲醇溶液及硝酸鐵-濃硝酸溶液； (4)製備微流控紙質顯色卡，所述顯色卡包括疏水區和親水區，所述親水區為顯色區； (5)將待測水樣、所述的硝酸鐵-濃硝酸溶液同時加入所述微流控紙晶片相應液體入口中，並在反應區反應3-5分鐘後，再在所述微流控紙晶片另一液體入口處加入所述硫氰酸汞的甲醇溶液，; (6)將步驟(5)中顯色後的微流控紙晶片與步驟(4)中製備的微流控紙質顯色卡對比，估測待測樣品中氯離子濃度。
2.根據權利要求1所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特徵在於，所述步驟(1)中的微流控紙晶片為普通濾紙型晶片。
3.根據權利要求1所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特徵在於，所述步驟(1)中的微流控紙晶片及步驟(4)中的微流控紙紙質顯色卡的製作方法均為噴蠟列印法，依次包括步驟:紙晶片圖樣設計、噴蠟列印、烘烤滲透。
4.根據權利要求1所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特徵在於，所述步驟(3)中的硫氰酸汞的甲醇溶液濃度為質量百分比:0.4%。
5.根據權利要求1所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特徵在於，所述步驟(3)中的硝酸鐵-濃硝酸溶液濃度為:0.30mol/L-5.0mol/L。
6.根據權利要求2所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特徵在於，所述微流控紙晶片表面包裹一層疏水性透明膜。
【文檔編號】G01N21/78GK104502333SQ201410733775
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月5日 優先權日:2014年12月5日
【發明者】趙昌平, 陸春綠 申請人:蘇州國環環境檢測有限公司