CN103411908B - 基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法 - Google Patents

基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法。它使用荧光光谱仪记录含有F-或Cl-或Br-或I-的藻红B与Ag+组成的混合水溶液在539～559nm波长处的荧光光谱强度，由其得出混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；或者，使用紫外可见光谱吸光光度计记录含有F-或Cl-或Br-或I-的藻红B与Ag+组成的混合水溶液在555～575nm波长处的吸收光谱强度，由其得出混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量。本方法简单、快捷，普适性好、检测灵敏度高，可广泛用于饮用水、食品、环境、生物体组织等相关领域含F-或Cl-或Br-或I-样品的实时在线检测。

Description

基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法
技术领域
本发明涉及一种荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法，尤其是一种基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法。
背景技术
目前，人们为了检测卤素离子，作了各种尝试和努力：一是如中国发明专利申请CN102495032A于2012年6月13日公布的一种荧光检测氯离子的方法和装置，其方法为将光致发光有机高分子功能材料作为荧光检测氯离子的荧光试剂，通过测量荧光试剂的特征荧光光谱包括荧光强度，来鉴别被测物质中氯离子的浓度；这种荧光检测法的欠缺之处是使用的荧光试剂仅能检测氯离子，对其它卤素离子不能进行检测，不具有检测卤素离子的普适性。二是如《紫外-可见光分光光度法（下册）》（原子能出版社1987年8月北京第一版，第99-104、148-155、201-207页）公开的一种基于各种显色剂的紫外可见光分光光度法检测卤素离子的方法；其也存在着显色剂的针对性太强，致使显色的通用性欠缺，为卤素离子的检测带来不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的欠缺之处，提供一种普适性好、简单快捷的基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法。
为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法由荧光增强法或比色法组成，特别是完成步骤如下：
使用荧光光谱仪记录含有F-或Cl-或Br-或I--的由浓度10-4～10-6mol/L的藻红B与浓度4×（10-4～10-6）mol/L的Ag+组成的混合水溶液在539～559nm波长处的荧光光谱强度，由该荧光光谱强度得出混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；
或者，
使用紫外可见光谱（UV-vis）吸光光度计记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度10-4～10-6mol/L的藻红B与浓度4×（10-4～10-6）mol/L的Ag+组成的混合水溶液在555～575nm波长处的吸收光谱强度，由该吸收光谱强度得出混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量。
作为基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法的进一步改进：
优选地，当[F-]（F-浓度）为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[F-]呈线性正比关系。
优选地，当[Cl-]（Cl-浓度）为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Cl-]呈线性正比关系。
优选地，当[Br-]（Br-浓度）为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Br-]呈线性正比关系。
优选地，当[I-]（I-浓度）为（1～22）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[I-]呈线性正比关系。
优选地，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[F-]呈线性反比关系。
优选地，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Cl-]呈线性反比关系。
优选地，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Br-]呈线性反比关系。
优选的，当[I-]为（0.5～20）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[I-]呈线性反比关系。
相对于现有技术的有益效果是：
本发明采用含有藻红B（四碘荧光素）与4倍化学计量比的Ag+的混合水溶液作为荧光试剂或显色剂来分别使用荧光增强法或比色法检测卤素离子F-、Cl-、Br-、I-，利用藻红B与Ag+的配位络合物的荧光强度和吸收强度（526nm波长处）随着卤素离子F-、Cl-、Br-、I-浓度的增大而增强，相应的565nm波长处的吸收强度随着卤素离子F-、Cl-、Br-、I-浓度增大而减弱，实现了对卤素离子F-、Cl-、Br-、I-的荧光增强法或比色法的检测；这种利用藻红B与 Ag+的混合水溶液检测卤素离子F-、Cl-、Br-、I-的方法简单、快捷，不需要繁杂的化学合成工艺和复杂的仪器设备，普适性好、成本低廉、选择性强、检测灵敏度高（0.5μmol/L），可广泛地用于饮用水、食品、环境、生物体组织等相关领域含卤素离子F-或Cl-或Br-或I-样品的实时在线检测。
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为向浓度为10-5mol/L的藻红B与浓度为4×10-5mol/L的Ag+的混合水溶液中不断滴加F-溶液（图1a和图1b）、Cl-溶液（图1c和图1d）、Br-溶液（图1e和图1f）、I-溶液（图1g和图1h）的荧光光谱和滴定曲线。
图2为向浓度为10-5mol/L的藻红B与浓度为4×10-5mol/L的Ag+的混合水溶液中不断滴加F-溶液（图2a和图2b）、Cl-溶液（图2c和图2d）、Br-溶液（图2e和图2f）、I-溶液（图2g和图2h）的紫外可见光谱的吸收光谱和滴定曲线。
图3为向浓度为10-5mol/L的藻红B与浓度为4×10-5mol/L的Ag+的混合水溶液中滴加不同阴离子溶液的荧光光谱；由其可知，混合水溶液对卤素离子F-、Cl-、Br-、I-具有非常好的选择性。
具体实施方式
首先从市场购得：
藻红B，Ag+溶液；并将藻红B与Ag+溶液配制成浓度10-4～10-6mol/L的藻红B与浓度4×（10-4～10-6）mol/L的Ag+组成的混合水溶液。
接着，
实施例1
检测的具体步骤为：
使用荧光光谱仪记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度10-4mol/L的藻红B与浓度4×10-4mol/L的Ag+组成的混合水溶液在539nm波长处的荧光光谱强度，由该荧光光谱强度得出如图1a或图1c或图1e或图1g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[F-]呈如图1b所示的线性正比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Cl-]呈如图1d 所示的线性正比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Br-]呈如图1f所示的线性正比关系，当[I-]为（1～22）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[I-]呈如图1h所示的线性正比关系。
或者，
使用紫外可见光谱吸光光度计记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度10-4mol/L的藻红B与浓度4×10-4mol/L的Ag+组成的混合水溶液在555nm波长处的吸收光谱强度，由该吸收光谱强度得出如图2a或图2c或图2e或图2g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[F-]呈如图2b所示的线性反比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Cl-]呈如图2d所示的线性反比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Br-]呈如图2f所示的线性反比关系，当[I-]为（0.5～20）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[I-]呈如图2h所示的线性反比关系。
实施例2
检测的具体步骤为：
使用荧光光谱仪记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度5×10-5mol/L的藻红B与浓度4×5×10-5mol/L的Ag+组成的混合水溶液在545nm波长处的荧光光谱强度，由该荧光光谱强度得出如图1a或图1c或图1e或图1g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[F-]呈如图1b所示的线性正比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Cl-]呈如图1d所示的线性正比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Br-]呈如图1f所示的线性正比关系，当[I-]为（1～22）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[I-]呈如图1h所示的线性正比关系。
或者，
使用紫外可见光谱吸光光度计记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度5× 10-5mol/L的藻红B与浓度4×5×10-5mol/L的Ag+组成的混合水溶液在560nm波长处的吸收光谱强度，由该吸收光谱强度得出如图2a或图2c或图2e或图2g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[F-]呈如图2b所示的线性反比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Cl-]呈如图2d所示的线性反比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Br-]呈如图2f所示的线性反比关系，当[I-]为（0.5～20）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[I-]呈如图2h所示的线性反比关系。
实施例3
检测的具体步骤为：
使用荧光光谱仪记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度10-5mol/L的藻红B与浓度4×10-5mol/L的Ag+组成的混合水溶液在549nm波长处的荧光光谱强度，由该荧光光谱强度得出如图1a或图1c或图1e或图1g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[F-]呈如图1b所示的线性正比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Cl-]呈如图1d所示的线性正比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Br-]呈如图1f所示的线性正比关系，当[I-]为（1～22）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[I-]呈如图1h所示的线性正比关系。
或者，
使用紫外可见光谱吸光光度计记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度10-5mol/L的藻红B与浓度4×10-5mol/L的Ag+组成的混合水溶液在565nm波长处的吸收光谱强度，由该吸收光谱强度得出如图2a或图2c或图2e或图2g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[F-]呈如图2b所示的线性反比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Cl-]呈如图2d所示的线性反比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时， 混合水溶液的吸收光谱强度与[Br-]呈如图2f所示的线性反比关系，当[I-]为（0.5～20）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[I-]呈如图2h所示的线性反比关系。
实施例4
检测的具体步骤为：
使用荧光光谱仪记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度5×10-6mol/L的藻红B与浓度4×5×10-6mol/L的Ag+组成的混合水溶液在554nm波长处的荧光光谱强度，由该荧光光谱强度得出如图1a或图1c或图1e或图1g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[F-]呈如图1b所示的线性正比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Cl-]呈如图1d所示的线性正比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Br-]呈如图1f所示的线性正比关系，当[I-]为（1～22）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[I-]呈如图1h所示的线性正比关系。
或者，
使用紫外可见光谱吸光光度计记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度5×10-6mol/L的藻红B与浓度4×5×10-6mol/L的Ag+组成的混合水溶液在570nm波长处的吸收光谱强度，由该吸收光谱强度得出如图2a或图2c或图2e或图2g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[F-]呈如图2b所示的线性反比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Cl-]呈如图2d所示的线性反比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Br-]呈如图2f所示的线性反比关系，当[I-]为（0.5～20）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[I-]呈如图2h所示的线性反比关系。
实施例5
检测的具体步骤为：
使用荧光光谱仪记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度10-6mol/L的藻红B 与浓度4×10-6mol/L的Ag+组成的混合水溶液在559nm波长处的荧光光谱强度，由该荧光光谱强度得出如图1a或图1c或图1e或图1g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[F-]呈如图1b所示的线性正比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Cl-]呈如图1d所示的线性正比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[Br-]呈如图1f所示的线性正比关系，当[I-]为（1～22）×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[I-]呈如图1h所示的线性正比关系。
或者，
使用紫外可见光谱吸光光度计记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度10-6mol/L的藻红B与浓度4×10-6mol/L的Ag+组成的混合水溶液在575nm波长处的吸收光谱强度，由该吸收光谱强度得出如图2a或图2c或图2e或图2g所示的混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量；其中，当[F-]为（1～19）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[F-]呈如图2b所示的线性反比关系，当[Cl-]为（1～30）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Cl-]呈如图2d所示的线性反比关系，当[Br-]为（1～18）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Br-]呈如图2f所示的线性反比关系，当[I-]为（0.5～20）×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[I-]呈如图2h所示的线性反比关系。
显然，本领域的技术人员可以对本发明的基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的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 (6)

1.一种基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法，由荧光增强法或比色法组成，其特征在于完成步骤如下：
使用荧光光谱仪记录含有F-的由浓度10-4～10-6mol/L的藻红B与浓度4×(10-4～10-6)mol/L的Ag+组成的混合水溶液在539～559nm波长处的荧光光谱强度，由该荧光光谱强度得出混合水溶液中F-的含量；
或者，
使用紫外可见光谱吸光光度计记录含有F-或Cl-或Br-或I-的由浓度10-4～10-6mol/L的藻红B与浓度4×(10-4～10-6)mol/L的Ag+组成的混合水溶液在555～575nm波长处的吸收光谱强度，由该吸收光谱强度得出混合水溶液中F-或Cl-或Br-或I-的含量。
2.根据权利要求1所述的基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法，其特征是当[F-]为(1～19)×10-6mol/L时，混合水溶液的荧光光谱强度与[F-]呈线性正比关系。
3.根据权利要求1所述的基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法，其特征是当[F-]为(1～19)×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[F-]呈线性反比关系。
4.根据权利要求1所述的基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法，其特征是当[Cl-]为(1～30)×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Cl-]呈线性反比关系。
5.根据权利要求1所述的基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法，其特征是当[Br-]为(1～18)×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[Br-]呈线性反比关系。
6.根据权利要求1所述的基于藻红B与Ag+混合水溶液的荧光增强法或比色法检测卤素离子的方法，其特征是当[I-]为(0.5～20)×10-6mol/L时，混合水溶液的吸收光谱强度与[I-]呈线性反比关系。
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