CN104502333A

CN104502333A - 一种快速检测水中氯离子浓度的方法

Info

Publication number: CN104502333A
Application number: CN201410733775.XA
Authority: CN
Inventors: 赵昌平; 陆春绿
Original assignee: Suzhou Guohuan Environment Detection Co Ltd
Current assignee: Suzhou Guohuan Environment Detection Co Ltd
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2015-04-08

Abstract

本发明公开了一种快速检测水中氯离子浓度的方法，具体包括步骤：制备检测用微流控纸芯片；配制氯化钠标准溶液；配制硫氰酸汞-甲醇溶液，及硝酸铁-浓硝酸溶液；制备微流控纸质显色卡，所述显色卡亲水区为显色区；待测水样、硝酸铁-浓硝酸溶液同时加入微流控纸芯片中，反应3-5分钟后再加入硫氰酸汞-甲醇溶液，显色后与所述显色卡对比，估测待测水样中氯离子浓度，本发明的方法简单、快捷，成本低。

Description

一种快速检测水中氯离子浓度的方法

技术领域

本发明涉及一种氯离子浓度的测试方法，具体涉及一种微流控法快速检测水中氯离子浓度的方法。

背景技术

微流控纸芯片（paper-based microfluidics），简称纸芯片，是以纸（如滤纸、色谱纸、硝酸纤维膜等）作为芯片主要制作材料，用一定的技术手段在纸芯片上形成亲水和疏水相间的区域，形成纸通道，并集成了进样、分离、反应、检测等基本操作单元，以可控流体贯穿整个系统，实现常规实验室的分析功能的一种芯片。自2007年初哈佛大学Martinez等首次提出该概念并依此制作出纸芯片以来，微流控纸芯片已成功应用于医疗诊断、环境监测、食品安全及营养监测等领域，关于它的研究也受到越来越多的关注。同传统的材料如有机硅片、有机玻璃等作为芯片的基本材料相比，微流控纸芯片有其独特而又极具吸引力的优点，如：它的成本低、可再生、易处理、来源丰富，不仅如此，微流控纸芯片的制作方法也非常简单。

关于氯离子的检测，现有技术中有摩尔法、电位滴定法、汞盐滴定法、PCl电极法、共沉淀富集分光光度法、离子色谱法等多种方法，然而这些方法不仅复杂繁琐，还经常使用诸如紫外分光光度计等仪器，成本较高。本发明将微流控测试方法引入氯离子的检测，不仅方便快捷，而且微流控纸芯片的使用也将大大节约检测成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速、半定量检测水中氯离子浓度的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种快速检测水中氯离子浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备检测用微流控纸芯片，所述微流控纸芯片包括疏水区和亲水区，所述亲水区设有若干液体入口及一个反应显色区；

（2）配制浓度分别为0.01mg/L、0.05 mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1 mg/L、1.5 mg/L、3 mg/L和5 mg/L的氯化钠标准溶液；

（3）配制硫氰酸汞的甲醇溶液及硝酸铁-浓硝酸溶液；

（4）制备微流控纸质显色卡，所述显色卡包括疏水区和亲水区，所述亲水区为显色区；

（5）将待测水样、所述的硝酸铁-浓硝酸溶液同时加入所述微流控纸芯片相应液体入口中，并在反应区反应3-5分钟后，再在所述微流控纸芯片另一液体入口处加入所述硫氰酸汞的甲醇溶液，；

（6）将步骤（5）中显色后的微流控纸芯片与步骤（4）中制备的微流控纸质显色卡对比，估测待测样品中氯离子浓度。

进一步地，所述步骤（1）中的微流控纸芯片为普通滤纸型芯片；

进一步地，所述步骤（1）中的微流控纸芯片及步骤（4）中的微流控纸纸质显色卡的制作方法均为喷蜡打印法，依次包括步骤：纸芯片图样设计、喷蜡打印、烘烤渗透；

进一步地，所述步骤（3）中的氰酸汞的甲醇溶液浓度为质量百分比：0.4%。

进一步地，所述步骤（3）中的硝酸铁-浓硝酸溶液的浓度为：0.30mol/L-5.0mol/L。

进一步地，所述微流控纸芯片表面包裹一层疏水性透明膜。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：

（1）本方法使用仪器少，检测快捷、方便、成本低；

（2）微流控纸芯片及微流控纸纸质显色卡的使用大大节约检测成本；

（3）制备了微流控纸质显色卡，比色法检测直观快捷，可方便估测水中氯离子的浓度；

（4）微流控纸芯片表面包裹一层疏水性透明膜可减少液体的挥发，提高检测精度。

附图说明

图1是本发明中使用的微流控纸芯片，

图2是本发明中使用的微流控纸质显色卡。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明利用水中游离的氯离子与硫氰酸汞发生反应，生成氯化汞并释放SCN^-，在酸的介质中，Fe³⁺与SCN^-形成稳定的橘红色络合物，氯离子浓度高，该橘红色络合物颜色越浓，通过颜色对比来估测待测样品中的氯离子浓度，从而实现快速、半定量检测水中氯离子浓度的目的。

一种快速检测水中氯离子浓度的方法，包括以下步骤：

（1）制备微流控纸芯片，所述微流控纸芯片的材料为普通滤纸，所述微流控纸芯片的制作步骤依次为：纸芯片图样设计、喷蜡打印、烘烤渗透，烘烤条件：100℃,5-10min，待冷却室温时备用，所述微流控纸纸芯片包括疏水区和亲水区，所述亲水区设有若干液体入口及一个反应显色区；为了减少液体在流动过程中的损耗，该微流控纸芯片表面包裹一层透明疏水膜，疏水膜上设有与所述微流控芯片亲水区相对应液体入口，关于制作所述微流控纸芯片的更详细的步骤，参考现有技术，在此不再赘述。本实施例中的微流控纸芯片1示意图如图1所示，其中3为硫氰酸汞的甲醇溶液进样口，4为硝酸铁-浓硝酸溶液进样口，5为待测水样进样口，6为反应显色区。

以上所述硫氰酸汞的甲醇溶液是由硫氰酸汞溶质及无水甲醇溶剂配制而成，硝酸铁-浓硝酸溶液配制方法为：先将一定量的硝酸铁溶液溶解在浓硝酸溶液中，然后再加入一定量的蒸馏水稀释，所以所述硝酸铁-浓硝酸浓度指的是硝酸铁的水溶液浓度及硝酸的水溶液浓度。

（2）配制质量百分比（即质量浓度）为4%的硫氰酸汞的甲醇溶液，及物质的量浓度为0.30mol/L-5.0mol/L的硝酸铁-浓硝酸溶液，配制浓度分别为0.01mg/L，0.05 mg/L，0.1mg/L，0.5mg/L，1 mg/L，1.5 mg/L，3 mg/L和5 mg/L的氯化钠溶液备用。

（3）制备微流控纸质显色卡2，该显色卡2的制备方法首先同上述微流控纸芯片1的制备方法，只是该显色卡的亲水区图样即显色区为8大小相等的个圆，然后再将上述步骤（2）中的氯化钠标准溶液与硝酸铁-浓硝酸溶液同时加入该显色卡的显色区 7，反应3-5min，后再将所述硫氰酸汞的甲醇溶液加入显色区7显色。

（4）将待测水样与步骤（2）中配制的硝酸铁-浓硝酸溶液分别同时加入微流控纸芯片1的入口5、4，反应3-5min后，再从入口3加入硫氰酸汞的甲醇溶液。

（5）将步骤（4）中得到的显色后的微流控纸芯片与步骤（3）中的微流控显色卡进行颜色对比，估测待测水样中氯离子浓度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种快速检测水中氯离子浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（3）配制硫氰酸汞的甲醇溶液及硝酸铁-浓硝酸溶液；

2.根据权利要求1所述的一种快速检测水中氯离子浓度的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的微流控纸芯片为普通滤纸型芯片。

3.根据权利要求1所述的一种快速检测水中氯离子浓度的方法，其特征在于，所述步骤（1）中的微流控纸芯片及步骤（4）中的微流控纸纸质显色卡的制作方法均为喷蜡打印法，依次包括步骤：纸芯片图样设计、喷蜡打印、烘烤渗透。

4.根据权利要求1所述的一种快速检测水中氯离子浓度的方法，其特征在于，所述步骤（3）中的硫氰酸汞的甲醇溶液浓度为质量百分比：0.4%。

5.根据权利要求1所述的一种快速检测水中氯离子浓度的方法，其特征在于，所述步骤（3）中的硝酸铁-浓硝酸溶液浓度为：0.30mol/L-5.0mol/L。

6.根据权利要求2所述的一种快速检测水中氯离子浓度的方法，其特征在于，所述微流控纸芯片表面包裹一层疏水性透明膜。