CN104483307A - 六价铬显色剂及其配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种六价铬显色剂及其配置方法，其中六价铬显色剂，包括铬指示剂，还包括用于延长所述六价铬显色剂保质期的酯类有机溶剂。本发明提供的六价铬显色剂中将二苯碳酰二肼溶解于含有酯类有机溶剂的溶剂中，使其发挥了延长显色剂保质期的作用。保质期长达3个月以上。显色剂中无需使用苯二甲酸酐等难溶性保质剂，提高了显色剂的配置效率。而且采用该显色剂还能提高检测六价铬过程中样品对检测光源产生光线的遮盖率，即使样品中六价铬含量较低也能检测到，提高检测灵敏度。

Description

六价铬显色剂及其配置方法

技术领域

本发明涉及六价铬检测领域，特别地，涉及一种六价铬显色剂及其配置方法。

背景技术

在测试样品中是否含有六价铬时，需要向样品中加入六价铬显色剂，之后检测样品的吸光度值。根据标准品制成的标准曲线中该吸光度值对应的六价铬含量，从而确定出样品中六价铬的含量。

现有六价铬显色剂存在以下问题：

1)以丙酮等对人体有毒害作用的物质作为溶剂，增加使用过程中显色剂对人体的损伤；

2)现有技术中多通过在显色剂中加入苯二甲酸酐，适当延长显色剂的保质期。实际操作在发现苯二甲酸酐很难溶解于显色剂溶液。现多通过磁力搅拌器在常温下搅拌来促使其溶解，但搅拌时间需长达4-8小时才能保证其溶解完全。

3)现有显色剂中即使加入了苯二甲酸酐，常温下，六价铬显色剂的保质期仍然只有7-15天。无法满足显色剂与在线分析仪搭配销售时，显色剂需长时间保持显色能力的要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种六价铬显色剂及其配置方法，以解决现有技术中六价铬显色剂保质期短、配置时间较长的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，一种六价铬显色剂，包括铬指示剂，还包括用于延长所述六价铬显色剂保质期的酯类有机溶剂，所述铬指示剂溶解于所述酯类有机溶剂中得到所述六价铬显色剂。

进一步地，六价铬显色剂还包括水溶性有机溶剂，所述酯类有机溶剂和所述水溶性有机溶剂按体积比为1：19～19:1混合。

进一步地，酯类有机溶剂和所述水溶性有机溶剂按体积比为1：4～4:1。

进一步地，酯类有机溶剂和所述水溶性有机溶剂按体积比为2:3。

进一步地，铬指示剂为二苯碳酰二肼；所述二苯碳酰二肼的加入质量为所述水溶性有机溶剂体积的0.05～0.5％。

进一步地，保质期大于3个月。

进一步地，酯类有机溶剂为含酯基的有机溶剂。

进一步地，水溶性有机溶剂选自乙醇、甲醇或丙酮中的一种或多种形成的混合物。

进一步地，乙醇为无水乙醇。

本发明另一方面还提供了一种按上述六价铬显色剂的配置方法，包括以下步骤：将铬指示剂溶于水溶性有机溶剂中，形成混溶液；向所述混溶液中再加入所述酯类有机溶剂，混合均匀后得到所述六价铬显色剂。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的六价铬显色剂中将二苯碳酰二肼溶解于含有水溶性有机溶剂的溶剂中，加入酯类有机溶剂使其发挥了延长显色剂保质期的作用。保质期长达3个月以上。显色剂中无需使用苯二甲酸酐等难溶性保质剂，提高了显色剂的配置效率。而且采用该显色剂还能提高检测六价铬过程中样品对对检测光源产生光线的遮盖率，即使样品中六价铬含量较低也能检测到，提高检测灵敏度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例3中所得显色剂绘制的六价铬标准曲线的示意图；以及

图2是用本发明优选实施例3中所得显色剂连续多次分别测定六价铬浓度为0.01mg/L、0.25mg/L、0.5mg/L三个样品所得吸光度值示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

本文中涉及到的百分号“％”，若未特别说明，是指质量百分比；但溶液的百分比，除另有规定外，是指溶液100m1中含有溶质若干克；液体之间的百分比，是指在20℃时容量的比例。

本文中保质期是指铬指示剂具有检测六价铬离子作用的时间。

本发明提供了一种还包括用于延长六价铬显色剂保质期的酯类有机溶剂，铬指示剂溶解于酯类有机溶剂中得到六价铬显色剂。

本发明通过将铬指示剂溶于酯类有机溶剂中，从而延长了铬指示剂的保质期。同时由于铬指示剂易溶解于该酯类溶剂，因而配置时间较短，提高配置效率。此处将酯类有机溶剂用于配置六价铬显色剂是指将各种常用铬指示剂直接投入酯类有机溶剂，待其溶解后，所得溶液即为六价铬显色剂。采用酯类溶剂配置六价铬显色剂能提高六价铬检测过程中样品对检测光源(光源波长为540-546nm)产生光线的遮盖率，即使样品中六价铬含量较低也能检测到，提高检测灵敏度。

为了促进待测样品与该显色剂相溶，在使用该六价铬显色剂时，可以先在该六价铬显色剂中加入水溶性有机溶剂，之后再将其加入待测样品中，从而使其显色获得结果。

优选还包括水溶性有机溶剂，酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为1：19～19:1。

铬指示剂为能指示各类样品中含有铬离子指示剂。常用铬指示剂如铬天青、二苯碳酰二肼。二苯碳酰二肼易氧化。本发明通过实验发现酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按此比例混合，能延长所得显色剂的保质期，制备该显色剂时溶解快速仅需5分钟即可完全溶解，还能提高显色剂对六价铬的检测灵敏度。上述效果的取得可能是由于铬离子指示剂溶于水溶性有机溶剂和酯类有机溶剂的混合溶液后，铬离子指示剂上的易反应基团得到酯类有机溶剂的保护，从而提高其稳定性，从而延长了显色剂的保质期。同时水溶性有机溶剂又提高了三者的溶解性，从而缩短了配置时间。而无需使用溶解性较差的苯二甲酸酐。该混合溶液共同与样品作用时，提高了样品与显色剂的相互作用，增大了样品中六价铬离子与铬离子指示剂的接触机会，从而提高了显色剂的灵敏度。

二苯碳酰二肼的加入质量为0.5～5g水溶性有机溶剂体积的0.05～0.5％。按此比例加入铬指示剂能保证指示剂加入上述混合溶液中后，所得显色剂具有较好的保质期。二苯碳酰二肼的加入质量更优选为0.25％。优选酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为1：4～4:1。此时显色剂灵敏度得到提高、保质期更长。更优选酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为2:3。按此比例混合后，该显色剂能检出六价铬浓度为0.005mg/L的样品，显色剂灵敏度达到最高。能使所得六价铬显色剂的保质期长达3个月以上。

优选所得六价铬显色剂中铬指示剂的浓度为1～2g/L。此时能保证所得显色剂的显色效果较好。

酯类有机溶剂为含酯基的有机溶剂。例如醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯或乙酸乙酯中的一种或多种形成的混合物。但本发明中所用酯类有机溶剂不包括苯二甲酸酐。优选所用水溶性有机溶剂为乙醇、甲醇或丙酮任一或任意种的混合物。能提高显色剂的保质期。更优选为无水乙醇。此时保质期达到最优。显色剂具有无毒害、原料易购买等优点且对保质期无任何影响。在六价铬显色剂中排斥水的加入。当六价铬显色剂中加入水后会降低显色剂的保质期。当然该显色剂中含有水仍然可以获得长达3个月的保质期。

本发明另一方面还提供了一种上述显色剂的配置方法，包括以下步骤：将铬指示剂溶于水溶性有机溶剂中，再加入酯类有机溶剂，混合均匀后得到六价铬显色剂。先将铬指示剂溶入水溶性有机溶剂中，能提高铬指示剂与水的结合力，之后再通过酯类有机溶剂温度铬指示剂。

本发明提供的显色剂在使用时需要使用硫酸调整样品酸度。优选使用的硫酸浓度为25％。该浓度的硫酸溶液能维持样品环境长期处于较高酸度，以利于其中的指示剂发挥作用。本发明中提供的显色剂可以用于由硝酸或/和盐酸等来维持样品的酸度时，检测过程中可能会出现准确度下降的问题。

实施例

以下实施例中所用物料和设备均为市售。

以下实施例中六价铬显色剂的配置方法：

于分析天平上称取二苯碳酰二肼作为铬指示剂，将该铬指示剂加入无水乙醇中，搅拌溶解后，再用量筒量取酯类有机溶剂，混合均匀，其中酯类有机溶剂与水溶性有机溶剂按体积比混合。另外配制25％的硫酸溶液，作为检测时调节样品pH值用。

以下实施例和对比例中显色剂显色方法：

抽取20ml样品，使用上述硫酸溶液调整样品pH值至1-2，充分搅拌，加热至40℃保持5分钟，加入2ml显色剂，5分钟后测试吸光度。

若样品成分复杂，可采取如下几种方式中任一或任意多种联合进行处理后再按上述步骤加入显色剂。

1)根据水样情况，加入适量硫酸溶液、磷酸溶液、尿素溶液并摇匀，逐滴加入适量的亚硝酸钠溶液，边加边摇直至气泡完全消除。(参照GB7466/87)

2)若需测试样品中的总铬含量，先用强氧化剂将样品进行消解，将样品中的铬全部转化为六价铬，再加入适量的硫酸溶液、磷酸溶液、尿素溶液并摇匀，逐滴加入适量的亚硝酸钠溶液，边加边摇直至气泡完全消除。(参照GB7466/87)

以下实施例的样品检测均在分光光度仪中进行。

实施例1

酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为1：19。二苯碳酰二肼的加入质量为水溶性有机溶剂体积的0.05％。酯类有机溶剂为醋酸甲酯，水溶性有机溶剂为乙醇和水。

实施例2

酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为19:1。二苯碳酰二肼的加入质量为水溶性有机溶剂体积的0.5％。。酯类有机溶剂为醋酸甲酯、醋酸乙酯，水溶性有机溶剂为甲醇。

实施例3

酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为1：4。二苯碳酰二肼的加入质量为水溶性有机溶剂体积的0.25％。。酯类有机溶剂为乙酸乙酯，水溶性有机溶剂为无水乙醇。

实施例4

酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为4:1。二苯碳酰二肼的加入质量为水溶性有机溶剂体积的0.05～0.5％。酯类有机溶剂为乙酸乙酯，水溶性有机溶剂为乙醇、甲醇。

实施例5

酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为2:3。二苯碳酰二肼的加入量为2.5g。所得显色剂中铬指示剂的浓度为1.8g/L。酯类有机溶剂为醋酸丙酯，水溶性有机溶剂为乙醇和丙酮。

实施例6

与实施例5的区别在于酯类有机溶剂和水溶性有机溶剂按体积比为1:1。

实施例7

与实施例5的区别在于配置显色剂时不含水溶性有机溶剂，得到显色剂。使用该显色剂时，先加入该显色剂体积50％的水溶性有机溶剂，再进行检测。

对比例1

于分析天平上称取1g二苯碳酰二肼，加入500ml丙酮中搅匀得到显色剂。

对比例2

于分析天平上称取20g苯二甲酸酐溶于500ml无水乙醇，再加入1g二苯碳酰二肼搅拌至得到澄清溶液。

失效时间是指该显色剂在常温避光条件下储存，每隔5天用其对同一样品进行一次吸光度检测，至其吸光度值与第一次使用时相差超过5％时判为失效。分别测定实施例1～6和对比例1～2中所得显色剂的最低铬检出量。测定配置显色剂时制得澄清溶液的溶解时间。

对实施例1～7和对比例1～2中所得显色剂进行失效天数、溶解时间、最低铬检出量的测定结果列于表1中。

表1实施例1～7和对比例1～2中所得显色剂进行失效天数、溶解时间、最低铬检出量结

果表

由表1可见，本发明提供的显色剂失效时间均大于3个月，溶解时间均短于10分钟，最低铬检出量低至0.005mg/L。相对对比例1和2所得显色剂，本发明提供的显色剂保质期、溶解时间、检测灵敏度均得到了提高。

实施例3所得显色剂绘制的六价铬标准曲线和对不同浓度样品的检测结果列于图1和图2中。图2中的结果通过将由分光光度仪测定得到的吸光度，在图1上读取相应的六价铬浓度，从而得到。由图2可知，本发明提供的显色剂具有较好的重现性，检测结果较稳定，该显色剂中加入的酯类有机溶剂不会影响该显色剂用于测定样品吸光度的稳定性。保证该显色剂用于处理样品时，检测结果的可再现性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种六价铬显色剂，包括铬指示剂，其特征在于，还包括用于延长所述六价铬显色剂保质期的酯类有机溶剂，所述铬指示剂溶解于所述酯类有机溶剂中得到所述六价铬显色剂。

2.根据权利要求1所述的六价铬显色剂，其特征在于，所述六价铬显色剂还包括水溶性有机溶剂，所述酯类有机溶剂和所述水溶性有机溶剂按体积比为1：19～19:1混合。

3.根据权利要求2所述的六价铬显色剂，其特征在于，所述酯类有机溶剂和所述水溶性有机溶剂按体积比为1：4～4:1。

4.根据权利要求3所述的六价铬显色剂，其特征在于，所述酯类有机溶剂和所述水溶性有机溶剂按体积比为2:3。

5.根据权利要求1所述的六价铬显色剂，其特征在于，所述铬指示剂为二苯碳酰二肼；所述二苯碳酰二肼的加入质量为所述水溶性有机溶剂体积的0.05～0.5％。

6.根据权利要求1所述的六价铬显色剂，其特征在于，保质期大于3个月。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的六价铬显色剂，所述酯类有机溶剂为含酯基的有机溶剂。

8.根据权利要求7所述的六价铬显色剂，其特征在于，所述水溶性有机溶剂选自乙醇、甲醇或丙酮中的一种或多种形成的混合物。

9.根据权利要求8所述的六价铬显色剂，其特征在于，所述乙醇为无水乙醇。

10.一种权利要求1～9中任一项所述六价铬显色剂的配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

将铬指示剂溶于水溶性有机溶剂中，形成混溶液；

向所述混溶液中再加入所述酯类有机溶剂，混合均匀后得到所述六价铬显色剂。