CN100498289C

CN100498289C - 镉测定液及其比色测定管

Info

Publication number: CN100498289C
Application number: CNB2005100484674A
Authority: CN
Inventors: 李树华; 刘五一; 宋毛平; 郝军峰; 崔纪周; 刘瑞兰; 朱思羽; 白莉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2025-10-31
Also published as: CN1766557A

Abstract

本发明涉及一种水质中微量化学物质的测定方法及其测定器具，特别是涉及一种快速测定水质中镉含量的测定液及其比色测定管。本发明的镉测定液，含有0.05%的重氮氨基偶氮苯化合物5～30单位体积，pH缓冲液0～50单位体积，表面活性剂5～30单位体积，混合配制而成。其测定管含有等截面真空密封玻璃管，在玻璃管中装有镉测定液，测定液在玻璃管中的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁∶H₂＝1∶3～15。本发明将检测技术产品化，商品化，将预先配制好的测定液封装于真空玻璃管中，可直接用于测定，携带，使用方便，测定简单快速，准确，保存时间长。检出限符合国家饮用水要求标准，检测结果符合水质分析误差精度要求。

Description

镉测定液及其比色测定管

一.技术领域：本发明涉及一种水质中微量化学物质的测定方法及其测定器具，特别是涉及一种快速测定水质中镉含量的测定液及其比色测定管。

二.背景技术：镉的毒性很大，可以在人体内蓄积于肾脏，引起泌尿系统的功能变化。镉对白鲢鱼的安全浓度为0.014mg/L。农田灌溉水中含镉超过0.007mg/L时，即可造成农田作物污染。绝大多数淡水中镉的含量低于1μg/L。镉的主要污染来源于电镀、采矿、冶炼、电池、染料等行业以及化学工业排放的废水。

目前，水中镉含量的传统测定方法有：火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法和双硫腙分光光度法。双硫腙分光光度法的基本步骤为：

1.样品预处理

准确量取适量样品放入250mL分液漏斗中，加水补充至100mL，再滴加3滴0.1％百里酚蓝指示液，用NaOH溶液或HCL溶液调节到刚好出现稳定的黄色。

2.显色萃取

向置于250mL分液漏斗中的试液中加入50％酒石酸钾钠溶液1mL，40％NaOH—1％KCN溶液5mL以及20％的盐酸羟胺溶液1mL。每加入一种试剂后均摇匀。

加入0.01％的双硫腙三氯甲烷溶液15mL，立即振荡1分钟，并打开分液漏斗塞放气。将三氯甲烷层放入第二套已盛有2％酒石酸溶液25mL的分液漏斗，再用10mL三氯甲烷洗涤第一套分液漏斗内的溶液，洗涤后将三氯甲烷并入第二套分液漏斗内，并立即摇动2分钟，然后弃去三氯甲烷层。

加入5mL三氯甲烷于第二套分液漏斗，摇动1分钟，弃去三氯甲烷层，分离越仔细越好。然后按次序加入20％盐酸羟胺溶液0.25mL和0.002％双硫腙三氯甲烷溶液15mL，及40％NaOH—0.05％KCN溶液5mL，立即摇动萃取1分钟。5分钟后，将三氯甲烷层通过洁净脱脂棉滤入30mm比色皿中。

3.测量

完成步骤2后，立即以三氯甲烷为参比，在518nm波长处测量上述三氯甲烷层的吸光度，扣除空白试验吸光度后，从标准曲线上查出镉含量。

空白试验是用100mL蒸馏水代替试样，按上述步骤进行处理和测量。

4.标准曲线的绘制

向一系列250mL分液漏斗中分别加入1.00μg/mL镉标准溶液0mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、5.00mL，再各加适量蒸馏水补充至100mL，滴加0.1％百里酚蓝指示液，用0.1moL/L的NaOH溶液调节至刚好出现稳定的颜色。以下按上述样品测量步骤进行萃取和测量，并绘制经空白校正的吸光度对镉含量的标准曲线。

双硫腙分光光度法存在的问题：

(1)氰化钾KCN是剧毒物质，三氯甲烷，镉标准溶液等有毒有害试剂的使用会造成严重的二次污染。

(2)萃取和标准曲线的绘制等操作过程冗长，繁琐，劳动强度大。

(3)需用仪器测定吸光度并用公式计算浓度值，对操作人员素质要求高，测试成本昂贵。

(4)NaOH—KCN溶液配制后，必须放置数天后才能使用，导致测试时间延长。

(5)双硫腙试剂必须经过提纯，步骤繁琐，且需消耗大量有毒物质三氯甲烷溶液。

(6)在测试中反应生成的双硫腙镉络合物很不稳定，必须迅速进行萃取和测量操作。

(7)在测试中，干扰因素多，处理不当容易造成所测出的数据不准确，误差大。

三.发明内容：

本发明的目的：简化水中镉含量的测定步骤，大大缩短测定时间，减轻工作人员劳动强度，制出镉测定液及其比色测定管。

本发明技术方案：

一种镉测定液，以单位体积表示，由0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～30单位体积，硼砂-NaOH缓冲液或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，表面活性剂Tritonx-100 5～30单位体积混合配制而成。

所述的镉测定液，含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯14～22单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 5～30单位体积，或含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～14单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，表面活性剂5～30单位体积，或含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯22～30单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 5～30单位体积。

所述的镉测定液，含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～30单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 13～21单位体积，或含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～30单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 5～13单位体积，或含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～30单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 21～30单位体积。

一种镉比色测定管，为真空密封管，含有一端封闭的等截面玻璃管，玻璃管的开口处与一端封闭的毛细管与过渡段连通，在玻璃管中装有上述镉测定液，该测定液在玻璃管中的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁：H₂＝1：6～15。

所述的镉比色测定管，在玻璃管中测定液的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁：H₂＝1：7～10。

本发明的积极有益效果是：

1.本发明将检测技术产品化，商品化，将配制好的测定液封装于真空玻璃管中，可直接使用。操作时只需在待测水样中折断试管的毛细管段，使待测水样自动定量吸入管中与测定液发生变色反应，颜色稳定后同标准色阶对比就可得出比较准确的镉含量。无须在每次测定时配制标准溶液、试剂，可大大简化检测步骤，节省测定时间，降低工作量，减轻劳动强度。

2.本发明测定液配方合理，技术先进，性能稳定，使用简单。预先采用标准样液与之反应，固定颜色，形成永久色标，封装形成对比色阶，进行现场检测，无需制备其它任何试剂，检测结果准确可靠。标准色标可由本实用新型的标准色阶管制作而成，亦可由电脑彩色图谱，或彩色印刷纸板，或彩色塑料棒，或彩色玻璃制品等其它物理介质材料制作而成，使用十分方便。

3.与传统双硫腙分光光度法测定镉含量的方法相比，本发明减少了测量步骤，加快了测定速度。

4.本发明测定液与待测物镉的显色反应是在特定条件下的真空玻璃管中自动进行，可有效避免偶然误差和人为误差，检测结果准确可靠，符合水质分析误差精度要求，检出限符合国家饮用水要求标准。

5.本发明携带、使用方便，测定简单快速、准确，保存时间长。现场检测不需要其它设备仪器，大大节省人力、物力，降低综合成本。本发明易于推广实施，具有较好的社会和经济效益。

本发明测试管与双硫腙分光光度法数据比较表：

四.附图说明

图1：镉比色测定管结构示意图

五.具体实施方式

实施例一：

预先制作检测镉含量的系列标准色标，形成色阶。例如制出检测水质中镉含量的标准色标9支色阶管，镉含量分别为0.0mg/L，0.005mg/L，0.01mg/L，0.02mg/L，0.04mg/L，0.06mg/L，0.08mg/L，0.10mg/L，0.20mg/L的标准色标。首先取0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯25mL，硼砂-NaOH缓冲液50mL，Tritonx-100表面活性剂13mL，混合制成测定液，然后分别制出镉含量为0.0mg/L，0.005mg/L，0.01mg/L，0.02mg/L，0.04mg/L，0.06mg/L，0.08mg/L，0.10mg/L，0.20mg/L的9种标准浓度镉水溶液，将测定液和各种标准浓度镉水溶液按1：7比例分别灌入9支色标管中反应显色，并固定颜色，然后密封色标管，形成不褪色的系列色阶标准色标管。制作标准色阶管的测定液浓度与配套测定管的测定液浓度相同，测定管中液体体积与留空体积之比对应制作标准色阶管时测定液和标准浓度镉水溶液体积之比。测定液配方不同时，相应制出的标准色标，形成的色阶也不一样。在此仅用举例的方法说明标准色标的配制方法。

测定管实施方法：参见图1，图中1为等截面真空玻璃管，2为毛细管段，3为镉测定液。H₁为测定液高度，H₂为等截面真空玻璃管留空高度。本实施例对应制备标准色标的测定液，即测定液和待测水溶液体积比为1：7。等截面真空玻璃管外径6.5毫米，总高度11.6厘米，玻璃管内测定液的高度H₁为1.2厘米，留空高度H₂为8.4厘米，毛细管段长度为2.0厘米。

使用时，将测定管的毛细管段浸入待测样品液中，折断毛细管段，等待测样品液吸满等截面真空玻璃管留空管段，取出反复倒置混合，使之充分进行显色反应，约1～2分钟颜色稳定后与标准色标对比，与最接近标准色标所对应的镉浓度数值即为测得的镉含量，若测定管颜色阶于两个标准色标之间，则取其平均值。

本发明镉比色测定管测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯25单位体积，硼砂-NaOH缓冲液50单位体积，Tritonx-100表面活性剂13单位体积。

实施例二：参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于：

本实施例中等截面真空玻璃管外径7毫米，总高度7.1厘米，玻璃管内测定液的高度H₁为1.4厘米，留空高度H₂为4.2厘米，毛细管段长度为1.5厘米。

本实施例中镉比色测定管，镉测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯5单位体积，硼砂-NaOH缓冲液23单位体积，Tritonx-100表面活性剂13单位体积。

实施例三：参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作方法及测试管的使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于：

本实施例中等截面真空玻璃管外径6.5毫米，总高度10.8厘米，玻璃管内测定液的高度H₁为1厘米，留空高度H₂为8厘米，毛细管段长度为1.8厘米。

本实施例中镉比色测定管，镉测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯14单位体积，硼砂-NaOH缓冲液50单位体积，Tritonx-100表面活性剂21单位体积。

实施例四：参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于：

本实施例中等截面真空玻璃管外径7毫米，总高度19.3厘米，玻璃管内测定液的高度H₁为1.1厘米，留空高度H₂为16.5厘米，毛细管段长度为1.7厘米。

本实施例中镉比色测定管，镉测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯22单位体积，NH₃-NaOH缓冲液36单位体积，Tritonx-100表面活性剂5单位体积。

实施例五：参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于：

本实施例中等截面真空玻璃管外径6.5毫米，总高度13.8厘米，玻璃管内测定液的高度H₁为1.2厘米，留空高度H₂为10.8厘米，毛细管段长度为1.8厘米。

本实施例中镉比色测定管，镉测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯30单位体积，NH₃-NaOH缓冲液10单位体积，Tritonx-100表面活性剂25单位体积。

实施例六：参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于：

本实施例中等截面真空玻璃管外径6.5毫米，总高度10.2厘米，玻璃管内测定液的高度H₁为1.2厘米，留空高度H₂为7.2厘米，毛细管段长度为1.8厘米。

本实施例中镉比色测定管，镉测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯27单位体积，NH₃-NaOH缓冲液16单位体积，Tritonx-100表面活性剂30单位体积。

实施例七：参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于：

本实施例中等截面真空玻璃管外径7.0毫米，总高度9.6厘米，玻璃管内测定液的高度H₁为1.0厘米，留空高度H₂为7厘米，毛细管段长度为1.6厘米。

本实施例中镉比色测定管，镉测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的对磺酸基重氮氨基偶氮苯9单位体积，NaOH缓冲液31单位体积，Tritonx-100表面活性剂17单位体积。

实施例八：参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于：

本实施例中等截面真空玻璃管外径7毫米，总高度12.8厘米，玻璃管内测定液的高度H₁为1厘米，留空高度H₂为10厘米，毛细管段长度为1.8厘米。

本实施例中镉比色测定管，镉测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的对磺酸基重氮氨基偶氮苯18单位体积，NaOH缓冲液45单位体积，Tritonx-100表面活性剂9单位体积。

实施例九：参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于：

本实施例中镉比色测定管，镉测定液配方为：以单位体积表示，含有0.05％的对磺酸基重氮氨基偶氮苯7单位体积，NaOH缓冲液39单位体积，Tritonx-100表面活性剂26单位体积。

Claims

1.一种镉测定液，其特征是：以单位体积表示，由0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～30单位体积，硼砂-NaOH缓冲液或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，表面活性剂Tritonx-100 5～30单位体积混合配制而成。

2.根据权利要求1所述的镉测定液，其特征是：含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯14～22单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 5～30单位体积，或含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～14单位体积，硼砂-Na0H或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，表面活性剂5～30单位体积，或含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯22～30单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 5～30单位体积。

3.根据权利要求1所述的镉测定液，其特征是：含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～30单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 13～21单位体积，或含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～30单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 5～13单位体积，或含有0.05％的4-硝基重氮氨基偶氮苯或硝基萘重氮氨基苯-4-偶氮苯5～30单位体积，硼砂-NaOH或NH₃-NaOH缓冲液0～50单位体积，Tritonx-100 21～30单位体积。

4.一种镉比色测定管，为真空密封管，含有一端封闭的等截面玻璃管，玻璃管的开口处与一端封闭的毛细管与过渡段连通，其特征是：在玻璃管中装有权利要求1所述的镉测定液，该测定液在玻璃管中的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁：H₂＝1：6～15。

5.根据权利要求4所述的镉比色测定管，其特征是：在玻璃管中测定液的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁：H₂＝1：7～10。