CN102680437A - 六氯苯的检测方法 - Google Patents

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张欣瑞
孟国文
王美玲
唐朝龙
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Abstract

本发明公开了一种六氯苯的检测方法。它包括六氯苯，特别是完成步骤如下：先使用紫外光照射受六氯苯污染的乙醇溶液，再使用荧光光谱仪测量六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的荧光发射光谱强度，得到六氯苯的含量；所述的紫外光的波长范围为340～380nm，所述的紫外光的波长为360nm，所述的六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为10-14～10-7M，所述的六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度优选为1×10-9～8×10-9M。它能对痕量六氯苯进行快速、高灵敏度的有效检测；其可广泛地应用于环境、医学、食品及生物样品中对六氯苯的快速痕量探测。

Description

六氯苯的检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测方法，尤其是一种六氯苯(HCB)的检测方法。
背景技术
六氯苯曾主要用于防治麦黑穗病、种子和土壤消毒。环境中六氯苯的主要来源是农业生产和化工污染。六氯苯的化学性质稳定，光解、化学分解和生物降解均对其无能为力，它能在水体、土壤和沉积物等环境介质中存留数年甚至数十年或更长的时间。六氯苯可通过吸入、食入、经皮肤吸收等途径到达人体内，对肝脏和神经系统造成影响，导致器官功能损伤和皮肤损害，是人类致癌物之一。研究表明，六氯苯可对人类生殖系统产生毒性影响。另外，六氯苯对水生生物也有极高的毒性，并通过食物链发生生物蓄积作用，最终影响人类健康。由此可见，六氯苯已成为全球性的环境污染物，并被列入环境内分泌干扰物，其危害已引起越来越广泛的重视。除此之外，六氯苯还被首批列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》(POPs公约)的12种化学物质之一。因此，人们为了实现对六氯苯的检测，作了一些尝试和努力，如在2003年9月17日公开的中国发明专利说明书CN1121250C中提及的一种“分解卤代脂族烃化合物或芳族化合物的方法和用于该方法的装置以及净化废气的方法和用于该方法的装置”。该专利于其中公开了一种通过官能团水解和光照分解六氯苯后用分光光度法检测六氯苯的残留浓度的方法。该检测残留浓度的方法虽可有效地检测出六氯苯，却也存在着检测过程繁琐、费时，以及灵敏度偏低的不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种简单、快速、高灵敏度的六氯苯的检测方法。
为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：六氯苯的检测方法包括六氯苯，特别是完成步骤如下：
先使用紫外光照射受六氯苯污染的乙醇溶液，再使用荧光光谱仪测量六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的荧光发射光谱强度，得到六氯苯的含量。
作为六氯苯的检测方法的进一步改进，所述的紫外光的波长范围为340～380nm；所述的紫外光的波长为360nm；所述的六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为10-14～10-7M；所述的六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为1×10-9～8×10-9M。
相对于现有技术的有益效果是，其一，对含有不同浓度六氯苯的乙醇溶液使用目标检测方法来对其进行多次多批量的检测，并由稳态寿命荧光光谱仪进行荧光转移效应的表征，由其结果可知：一是不同浓度六氯苯的乙醇溶液具有不同的荧光发射强度，且荧光发射强度随着六氯苯浓度的增大而增强，不同浓度溶液中六氯苯浓度的检测范围为10-7M～10-14M(～0.001ppt)，据此实现了对六氯苯的快速探测。二是当六氯苯的浓度为10-10～10-8M时，其荧光发射强度随浓度的改变较为均匀地变化；对于1～8×10-9M浓度区间内的六氯苯乙醇溶液，其浓度与荧光发射强度之间呈现出非常好的线性关系，经过拟合可以得到如I＝I0×(1.50391[HCB]+1.31676)所示的关系式，式中的I与I0分别为乙醇溶液中加入和未加入六氯苯时的荧光发射强度，其线性相关度R2＝0.99926。三是目标检测方法对于其它杂质的干扰，如苯、氯苯、对二氯苯、1，3，5-三氯苯、1，2，4，5-四氯苯、五氯苯、六氯苯和六六六等均有着非常广泛的选择性，即只能特异性地识别六氯苯。其二，对六氯苯的乙醇溶液使用核磁共振谱仪进行荧光增强机理的表征，由其结果可知：一是六氯苯分子具有共轭π键系统，且具有刚性的平面分子结构，这是产生强荧光必备的特征；然而，正是这种平面分子结构，使得溶液中的六氯苯分子有通过π-π堆积而相互作用产生聚集的趋势，这严重地影响了六氯苯自身的荧光量子效率。二是对于六氯苯的乙醇溶液，六氯苯作为电子供体，与强极性的乙醇羟基形成了氢键作用，在向乙醇中加入六氯苯后，羟基的化学位移向低场移动；乙醇分子的非平面结构有效地减弱了六氯苯分子通过π-π堆积作用产生的聚集，从而极大地提高了六氯苯的荧光量子效率，这与现有技术中乙醇仅仅起到促进六氯苯溶解的作用有着天壤之别。其三，综上所述，目标检测方法不仅操作简单、成本低廉、重复性好，且具有很高的灵敏度和极好的选择性，能对痕量六氯苯进行快速检测。有望广泛地应用于环境、医学、食品及生物样品中对六氯苯的快速痕量探测。
作为有益效果的进一步体现，一是紫外光的波长范围优选为340～380nm，利于获得较高的六氯苯的荧光发射强度；二是紫外光的波长优选为360nm，易于获得更高的六氯苯的荧光发射强度；三是六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度优选为10-14～10-7M，利于获得较为线性变化的六氯苯的荧光发射强度；四是六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度优选为1×10-9～8×10-9M，获得了线性变化的六氯苯的荧光发射强度。
附图说明
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
图1是对含有浓度分别为0M、10-14M、10-13M、10-12M、10-11M、10-10M、10-9M、10-8M和10-7M的六氯苯乙醇溶液使用目标检测方法进行检测时，由稳态寿命荧光光谱仪进行表征的结果之一。检测时紫外光的波长为360nm。由该图可知，在以360nm作为激发波长时，荧光发射光谱中的波长为403nm处为溶液系统的拉曼峰、430nm处的发射峰为六氯苯乙醇溶液中六氯苯的荧光峰；还可看出，当六氯苯的浓度在10-10～10-8M时，其荧光发射强度随六氯苯浓度的改变较均匀。
图2是对含有浓度为0～8×10-9M的六氯苯乙醇溶液使用目标检测方法进行检测时，由稳态寿命荧光光谱仪进行表征后得到的六氯苯乙醇溶液中六氯苯的浓度与其荧光发射强度变量之间的关系以及由此经计算而得出的线性拟合示意图，检测时紫外光的波长为360nm。其中，图2a表明了于0～8×10-9M浓度区间内的六氯苯乙醇溶液，其六氯苯浓度与荧光发射强度之间呈现出非常好的线性关系；图2b为由图2a所示的线性关系，经拟合得到的线性拟合示意图，由其可看出，其线性度非常好。
图3是对含有相同10-9M浓度的苯、氯苯、对二氯苯、1，3，5-三氯苯、1，2，4，5.四氯苯、五氯苯、六氯苯和六六六使用目标检测方法进行检测时，由稳态寿命荧光光谱仪进行表征的结果。图中的纵坐标为相同浓度下不同物质的荧光发射强度。由其可知，目标检测方法对六氯苯具有很好的选择性，其对六氯苯的选择性不会因苯、氯苯、对二氯苯、1，3，5-三氯苯、1，2，4，5-四氯苯、五氯苯和六六六的同时存在而受到影响。
图4是对六氯苯的乙醇溶液使用核磁共振谱仪进行荧光增强机理表征的结果。由该核磁共振谱图可知，A(t)与D(t)对应于羟基的化学位移，B(qd)与E(qd)对应于亚甲基的化学位移，C(t)与F(t)对应于甲基的化学位移，δ＝2.05ppm的峰是溶剂中的CH3COCH3信号，而δ＝2.878ppm的峰是溶剂中水的信号。可以看出，在向乙醇中加入六氯苯后，羟基的化学位移向低场移动，乙醇分子的非平面结构有效地减弱了六氯苯分子通过π-π堆积作用产生的聚集，从而极大地提高了六氯苯的荧光量子效率。
具体实施方式
实施例1
检测的具体步骤为：
先使用紫外光照射受六氯苯污染的乙醇溶液；其中，紫外光的波长范围为340～380nm，现选择紫外光的波长为360nm，六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为10-7M。再使用荧光光谱仪测量六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的荧光发射光谱强度，得到如图1中的曲线所示的六氯苯的含量。
实施例2
检测的具体步骤为：
先使用紫外光照射受六氯苯污染的乙醇溶液；其中，紫外光的波长范围为340～380nm，现选择紫外光的波长为360nm，六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为10-9M。再使用荧光光谱仪测量六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的荧光发射光谱强度，得到如图2中的曲线所示的六氯苯的含量。
实施例3
检测的具体步骤为：
先使用紫外光照射受六氯苯污染的乙醇溶液；其中，紫外光的波长范围为340～380nm，现选择紫外光的波长为360nm，六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为10-11M。再使用荧光光谱仪测量六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的荧光发射光谱强度，得到如图1中的曲线所示的六氯苯的含量。
实施例4
检测的具体步骤为：
先使用紫外光照射受六氯苯污染的乙醇溶液；其中，紫外光的波长范围为340～380nm，现选择紫外光的波长为360nm，六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为10-12M。再使用荧光光谱仪测量六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的荧光发射光谱强度，得到如图1中的曲线所示的六氯苯的含量。
实施例5
检测的具体步骤为：
先使用紫外光照射受六氯苯污染的乙醇溶液；其中，紫外光的波长范围为340～380nm，现选择紫外光的波长为360nm，六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为10-14M。再使用荧光光谱仪测量六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的荧光发射光谱强度，得到如图1中的曲线所示的六氯苯的含量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的六氯苯的检测方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种六氯苯的检测方法，包括六氯苯，其特征在于完成步骤如下：
先使用紫外光照射受六氯苯污染的乙醇溶液，再使用荧光光谱仪测量六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的荧光发射光谱强度，得到六氯苯的含量。
2.根据权利要求1所述的六氯苯的检测方法，其特征是紫外光的波长范围为340～380nm。
3.根据权利要求2所述的六氯苯的检测方法，其特征是紫外光的波长为360nm。
4.根据权利要求1所述的六氯苯的检测方法，其特征是六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为10-14～10-7M。
5.根据权利要求4所述的六氯苯的检测方法，其特征是六氯苯乙醇溶液中的六氯苯的浓度为1×10-9～8×10-9M。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1245080A (zh) * 1998-06-22 2000-02-23 佳能株式会社 分解卤代脂族烃化合物或芳族化合物的方法和用于该方法的装置以及净化废气的方法和用于该方法的装置

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