CN1016814B - 一种总氰量快速比色法及自动测氰仪 - Google Patents
一种总氰量快速比色法及自动测氰仪Info
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Abstract
本发明提出了一种总氰量比色测定方法，其特征在于采用微孔膜来分离，富集被测组分，并直接采用其红色的中间产物进行光电比色测定。本发明还提出了一种总氰量自动测定仪，它由自动采样盘、蠕动泵、恒温水浴、反应管道、带有微孔膜的气体扩散富集阀，光电比色计等部件组成。本发明的总氰量测定仪的自动化程度高，测定速度快，前处理系统简单可靠，测定结果准确，可满足环境化学分析的要求，且设备制造容易，价格低廉。
Description
本发明所属的技术领域为简单的或络合的金属氰化物分析技术领域。
目前氰化物的测定多采用异烟酸-吡唑啉铜比色法。此法显色过程较慢，要在加入试剂45分钟后才能测定（最终蓝色产物本身的稳定时间需要40分钟），而且干扰较多，需首先对样品进行蒸馏。目前国内采用的是手工操作，对分析人员的技术水平要求较高，一个熟练的操作人员，至少需2小时才能分析一批样品。日本的总氰量自动测定仪虽然实现了上述手工操作的机械化、自动化，但其前处理部分也仍是按蒸馏法而设计的，其结构复杂，体积庞大，价格昂贵，而测定速度慢，需要取样的量也大。
本发明目的是出了一种总氰量的快速比色测定法，其特征在于采用气体扩散分离流动注射分析技术，并且利用吸收峰在510～570纳米的不稳定的红色中间产物直接进行比色测定，故使分析测量时间大为缩短。
本发明所提供的一种总氰量快速测定法，虽然也是基于含氰根的化合物与邻菲咯啉酸溶液反应，生成HCN，让HCN经过分离，富集后，再氯胺T缓冲溶液反应，氧化成CNCl，最终也是采取异烟酸-吡唑啉铜作显色试剂。但是与已知的比色法不同，本发明第一特征是采用气体扩散法通过微孔膜对HCN进行分离和富集。本发明的第二特征是测定对象为CNCl与异烟酸-吡唑啉酮溶液反应所生成的吸收峰位于510-570纳米的不稳定红色中间产物（而不是蓝色的最终稳定产物）。
本发明的快速比色法的具体步骤如下：首先制备所需的各种溶液，其一为氰化物标准溶液系列，含CN量0-10微克/毫升，（用0.025摩尔/升碱溶液为溶剂配制），其二为试剂溶液（12）（13）（14）（15）分别为100克/升邻菲咯啉-2摩尔/升酸溶液，0.025摩尔/升碱溶液，1克/升氯胺T-pH7±0.5缓冲溶液，0.6摩尔/升异烟酸-3毫摩尔/升吡唑啉酮溶液等。
将标准溶液系列及被测样品溶液分别倒入自动采样盘的样品杯中，即可自动分析。根据记录的标准溶液系列的峰高（三次重复）作标准曲线，由试样峰高在标准曲线上查出氰化物的含量。
本发明还提供了一种专为实施总氰量快速比色法而设计的自动测氰仪。其具体结构如图1所示。图中（1）为自动采样盘、（2）为蠕动泵、（3）为恒温水浴、（4）为带有微孔膜的气体扩散富集阀、（5）为无电比色计、（6）为透过率/吸光度转换器、（7）为记录仪、（8）为可调定时器、（9）为前处理管道、（10）（11）为盘形反应管道、（12）为邻菲咯啉酸溶液瓶、（13）为碱溶液瓶、（14）为氯胺T缓冲溶液瓶、（15）为异烟酸-吡唑啉酮溶液瓶、（16）（17）为三通。其中自动采样盘（1）的吸样管道直接插入蠕动泵（2）的泵管之一中，该泵管的另一端插入塑料管，而该塑料管的另一端用塑料螺纹接头拧入三通（16）中。蠕动泵（2）的另外四条泵管吸液端分别放入试剂溶液瓶（12）（13）（14）（15）中，与试剂瓶（12）相连的泵管出液端插入塑料管，该塑料管的另一端用螺纹接头拧入三通（16）中，三通
（16）的出口仍以螺纹接头与前处理管道（9）相连，预处理管道（9）浸入恒温水浴（3）中，其另一端用螺纹接头拧入螺孔（27）。出液口（28）由塑料管导向废液瓶（19），与试剂瓶（13）相连的泵管出液端用插入的方法与塑料管相连，该塑料管的另一端通过螺纹接头与螺孔（24）相接，与试剂瓶（14）相连的泵管的出液端用插入的方式与塑料管相连，该塑料管的另一端用螺纹接头与螺孔（25）相连。出液口（26）仍以螺纹接头与反应管道（10）相连，反应管道（10）的另一端通过螺纹接头与气体扩散富集阀中的三通连接，与试剂溶液瓶（15）相连的泵管，其出液端用插入的方式与塑料管相连，该塑料管的另一端通过螺纹接头与三通（17）相连。三通（17）的出液口用螺纹接头与反应在管道（11）相连，反应管道（11）的另一端插入光电比色计（5）的流通式液槽，液槽的出口用塑料管通向废液瓶（20）。
本发明的工作原理：如图1、图2所示。当自动采样盘中的样品在蠕动泵（2）的作用下进入泵管后，通过三通（16）与试剂（12）汇合，在前处理管道（9）中，被测组分CN与H结合生成HCN，经过带有微孔膜的气体扩散富集阀（4），此时转子（18）的位置如图Ia所示。HCN透过微孔膜（23），进入富集槽（29），被试剂（13）（碱溶液）吸收。当HCN全部收集完后，转子（18）在定时器（8）信号的作用下转到如图1b所示的位置，将含CN的碱溶液载带出来，当全部载出后，转子（18）自动复位。含CN的碱溶液与试剂（14）（氯胺T缓冲溶液）汇合，经反应管道（10），氯胺T将CN氧化成CNCl;经三通（17）与试剂（15）（异烟酸-吡唑啉酮溶液）汇合，经反应管道（11）生成吸收峰在510-570纳米的不稳定红色中间产物，进行光电比色测定。
本发明由于装置中试样与试剂混合的状态及反应时间是可以高度重复的，所以可以利用异烟酸-吡唑啉酮与氰化物发生显色反应时早期生成的不稳定红色中间产物来进行光电比色测定。在富集50秒种的情况下，采样率为每小时40样次，检出限为6μg·1-1，相对标准偏差为1.4%，回收率92-105%，与手工操作法测定的结果无系统误差，每次测定所需样品量不超过3毫升，测定所需等待的时间仅为手工操作法的1/60。
附图2是图1中的（4），即带有微孔膜的气体扩散富集阀，其中（18）为转子，（21）为上定块，（22）为下定块，（23）为微孔膜，（24）（25）（26）（27）（28）为接头螺孔，（29）为富集槽。上定块（21）与下定块（22）用螺丝联接为一体。
本发明的优点是：与国内现手工操作相比，自动化程度高，测定速度快;与国际上现有的测氰仪相比，前处理系统简单可靠，测定速度快，仪器造价较低。
Claims (2)
1、一种采用异烟酸-吡唑啉酮作显色剂的总氰量比色测定方法，使含氰根的化合物与邻菲咯林酸溶液反应，生成HCN，让HCN经过分离，富集后，再与氯胺T缓冲溶液反应，氧化成CNCl，采用异烟酸-吡啉铜作显色试剂，其特征在于：a)用微孔膜来分离富集被测组分；b)采用吸收峰在510～570纳米的不稳定红色中间产物，进行光电比色或分光光度测定。
2、一种专为实施按权利要求1所述的总氰量比色测定方法而设计的自动测氰仪。它包括自动采样盘（1）、蠕动泵（2）、恒温水浴（3）、光电比色计（5）、盘形反应管道（10）（11）等部件，其特征在于在前处理管道（9）和反应管道（10）之间设置有一个带微孔膜的气体扩散富集阀（4），自动采样盘（1）的样品在蠕动泵（2）的作用下进入泵管后，在前处理管道（9）中，被测组分CN与H结合成HCN，经过带有微孔膜的气体扩散富集阀（4），HCN透过微孔膜（23）被碱溶剂吸收，含CN的碱溶液与氯腔T缓冲溶液汇合被氧化成CNCl，再与异烟酸-吡唑啉酮溶液汇合，经反应管道（11）生成吸收峰在510～570纳米的不稳定红色中间产物，通过光电比色计（5）进行光电比色测定。
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