CN104964967B - 一种利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法，包括如下步骤：步骤一、溶液配制；步骤二、溶液预混合；步骤三、溶液混合；步骤四、浓度测定。本发明使用鲁米诺‑硝酸银‑纳米银化学发光体系，该体系发光信号稳定灵敏，实验过程易于操作，整个实验完成在一均相的体系中，有利于自动化的分析操作，该方法的分析测试时间缩短为30分钟以内，且采用流动注射的方式，方法重现性好，大大提高了实验的灵敏度，检出限达到6.2×10^–12g/mL，比现有的没有纳米粒子参与的化学发光分析方法的检出限低一个数量级。

Description

一种利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法

技术领域

本发明涉及一种苯胺检测方法，尤其涉及一种利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法。

背景技术

苯胺作为一种重要的有机化工原料，广泛用于橡胶、印染、制药、塑料、陶器上釉等工艺生产过程。是一种致癌性的物质，属高毒性有机污染物。苯胺可导致人体急性中毒或慢性中毒，产生头痛、眩晕、疲倦、记忆力下降、呼吸不畅，甚至窒息死亡等症状，长期与苯胺接触还可引起癌症。各国环保、卫生部门已将苯胺作为重要的检测指标之一，我国也早已将其列入优先监测的污染物。因此，对其灵敏快速的检测至关重要。

目前测定苯胺的方法主要有分光光度法、荧光法、电化学分析法和色谱法等。这些方法有的灵敏度不高、干扰大，有的操作费时麻烦，有的所用仪器昂贵、要求高，不易推广。化学发光分析法具有灵敏度高、仪器简单、分析快速、易实现自动化等优点，但是使用化学发光分析检测苯胺的报道还非常少。且报道的化学发光分析检测苯胺的方法由于使用多聚磷酸介质体系，多聚磷酸具有的粘度，给操作带来很多不便。更重要的是随着多聚磷酸浓度的增加(高达0.1M)粘度增大，出现发光峰形分裂和重现性差的问题。而正在申请的专利“一种简单快速检测苯胺的方法”，使用鲁米诺-过氧化氢的化学发光反应，解决了上述问题。但是所用过氧化氢溶液需要现用现配，且采用静态注射的方式，势必带来重现性的问题。因此，基 于纳米粒子催化化学发光分析检测苯胺还有很多值得改进的地方，发展易于操作、稳定而快速化学发光分析检测苯胺的方法很有意义。

本人申请的专利“一种简单快速检测苯胺的方法”，使用鲁米诺-过氧化氢的化学发光反应，解决了上述问题。但是所用过氧化氢溶液需要现用现配，且采用静态注射的方式，势必带来重现性的问题。因此，基于纳米粒子催化化学发光分析检测苯胺还有很多值得改进的地方，发展易于操作、稳定而快速化学发光分析检测苯胺的方法很有意义。

发明内容

为解决上述问题本发明提供了一种利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法。本发明采用流动注射的方式，方法重现性好，实验条件较温和，易于操作且完成在一均相的体系中，有利于自动化的分析操作。

为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：

一种利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法，包括如下步骤：

步骤一、溶液配制：配置鲁米诺溶液、硝酸银溶液和纳米银溶液；

步骤二、溶液预混合：将鲁米诺溶液和硝酸银溶液预先混合形成鲁米诺硝酸银预混液；将纳米银溶液和待测样溶液充分混合形成纳米银待测样预混液；

步骤三、溶液混合：鲁米诺硝酸银预混液和纳米银待测样预混液通过不同通道被蠕动泵以流动注射的方式注入发光流通池；

步骤四、浓度测定：通过信号检测装置记录化学发光流通池中的发光强度， 然后根据标准曲线计算出待测液中苯胺的浓度。

进一步的改进，所述步骤三中，流动注射的载流为二次过滤水。

进一步的改进，所述步骤三中，流动注射方式的载流流速为2.6mL/min；纳米银待测样预混液的注射体积为200μL。

进一步的改进，所述步骤一中，所述纳米银溶液中纳米银的粒径为7nm左右，浓度为6.4×10^-11mol/L。

进一步的改进，所述步骤一中，鲁米诺溶液中鲁米诺的浓度为5×10^-4mol/L，硝酸银溶液中硝酸银的浓度为1×10^-5mol/L。

进一步的改进，所述步骤二中，鲁米诺硝酸银预混液的PH为12。

本发明的优点：

1.使用鲁米诺-硝酸银-纳米银化学发光体系，该体系发光信号稳定灵敏。

2.实验过程易于操作，整个实验完成在一均相的体系中，有利于自动化的分析操作。

3.该方法的分析测试时间缩短为30分钟以内。

4.采用流动注射的方式，方法重现性好。

5.由于将纳米银的催化性能引入化学发光反应中，大大提高了灵敏度，检出限达到6.2×10^–12g/mL，比现有的没有纳米粒子参与的化学发光分析方法的检出限低一个数量级。

附图说明

图1流动注射化学发光分析检测苯胺的流路图；

图2流动注射化学发光分析检测苯胺的灵敏度分析。

具体实施方式

实施例1

绘制苯胺溶液浓度标准曲线，如图1所示，方法如下：

一、配置苯胺标准溶液：分别配置浓度为8.6×10^-11g/mL，3.2×10^-10g/mL，6.3×10^-10g/mL，3.2×10^-9g/mL，8.6×10^-9g/mL，3.2×10^-8g/mL，6.3×10^-8g/mL的苯胺标准溶液。

二、溶液配制：配置鲁米诺溶液，其鲁米诺的浓度为5×10^-4mol/L；硝酸银溶液，其硝酸银的浓度为1×10^-5mol/L；纳米银溶液，其纳米银的浓度为6.4×10^-11mol/L，纳米银的的径粒为7nm；

三、溶液预混合：将鲁米诺溶液和硝酸银溶液预先混合形成鲁米诺硝酸银预混液；将纳米银溶液和分别苯胺标准溶液充分混合形成纳米银待测样预混液；

四、溶液混合：鲁米诺硝酸银预混液和纳米银待测样预混液通过不同通道被蠕动泵以流动注射的方式注入发光流通池；

五、浓度测定：通过信号检测装置记录化学发光流通池中的发光强度，根据不同浓度苯胺标准溶液的发光强度绘制成苯胺溶液浓度标准曲线。

实验结果表明，在优化的实验条件下，随着苯胺浓度的增加，化学发光信号逐渐增强。如图2所示，其检出限为6.2×10^–12g/mL(S/N＝3)。 并对8.6×10^-9g/mL的苯胺平行测定6次，其相对标准偏差为2.5％。实验结果表明该方法检出限低，精密度好。较目前仅有的化学发光分析测定苯胺方法的检出限要低一个数量级，且较之更容易操作。

实施例2-7

水样中苯胺浓度的测定：实施例2-4取自来水水样，实施例5-7取湖水水样，按照实施例1中的实验步骤分别进行加标回收实验，通过实施例1制得的标准曲线测得各样品中的苯胺含量，6个实施例的苯胺的加入量(g/mL)、测得值(g/mL)、回收率(％)和相对标准偏差(RSD)如表1所示。具体实验步骤如下：

取自来水和湖水样进行加标回收实验。分别将自来水和湖水用中速滤纸过滤后，用二次去离子水稀释定容于100mL容量瓶。采用标准加入法进行回收率的实验，结果如表1所示。

表1水样中苯胺测定的结果

实验结果表明,本发明所建立的方法具有较好的准确度和精密度,回 收率分别为95.5％～108.02％,RSD在1.6％～3.5％之间,分析时间短,不需使用大型仪器,可用于水样中苯胺的快速检测。

实施例8

干扰测定：在实施例1的实验条件下，于8.6×10^–9g/mL苯胺溶液中，分别加入1000倍的NH₄ ⁺,NO₃ ^-,NO₂ ^-,SO₄ ^2-,SO₃ ^2-,CO₃ ^2-,PO₄ ^3-,100倍的Zn²⁺,Na⁺，Ni⁺,Cl^-，K⁺,Cr³⁺,10倍的Cu²⁺,Al³⁺,Ba²⁺,Mg²⁺,Ca²⁺,Fe³⁺等进行干扰实验，结果表明均不干扰测定。此外，水中常见的有机物苯酚、乙酸、乙酸乙酯在正常浓度下不干扰苯胺的测定。

本发明利用苯胺和纳米银相互作用后，纳米银对鲁米诺-硝酸银化学发光反应催化性能的增强的特点，建立了一种快速、简便的基于纳米银催化的鲁米诺-硝酸银化学发光分析检测苯胺的新方法。测定原理：当苯胺不存在时，纳米银催化鲁米诺-硝酸银化学发光反应，产生一个较弱的化学发光信号；而当苯胺存在时，苯胺能够和纳米银相互作用，大大增强纳米银-鲁米诺-硝酸银化学发光体系的发光信号，从而实现对苯胺的测定。

实施例1-8所用到的主要仪器设备和试剂：

IFFL-D流动注射化学发光分析仪及其配套设备(西安瑞迈分析仪器有限公司)，TU-1901型紫外-可见分光光度仪(北京普析通用仪器有限公司)，透射电子显微镜(日立公司，规格型号：H-600)。

鲁米诺溶液的制备：将4.43g鲁米诺固体粉末溶解在20mL 0.10M NaOH溶液中并稀释至1L，制备得到2.5×10^–2M鲁米诺储备溶液。使用 之前避光保存一星期以确保试剂性质的稳定。鲁米诺的工作溶液通过储备溶液的稀释而得到。

硝酸银(上海化学试剂公司)溶液用二次水溶解制备储备液，工作溶液通过稀释储备液而得。

苯胺标准液的制备：准确称取0.93g苯胺(上海化学试剂公司)用少量0.1M稀盐酸溶解后用二次去离子水定容于100mL容量瓶中，制得9.3g/L的苯胺储备液置于冰箱中保存，使用时稀释至所需浓度。实验用水为二次去离子水。

纳米银溶液的制备：采用硼氢化钠还原银离子,柠檬酸三钠作为稳定剂。制备过程中所用的玻璃器皿均使用王水浸泡清洗(1:3HNO3–HCl)，然后用二次去离子水彻底冲洗干净，烘干备用。制备步骤：首先,100mL含有浓度为0.25M的硝酸银和0.25M的柠檬酸三钠的溶液搅拌30s,然后迅速加入3mL1.0mM的现配的硼氢化钠溶液,溶液迅速变黄,继续搅拌60s,然后将所得到的纳米银溶液储存于4℃冰箱中备用。纳米银溶液中的纳米银径粒为7nm左右。

以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、溶液配制：配置鲁米诺溶液、硝酸银溶液和纳米银溶液；

步骤二、溶液预混合：将鲁米诺溶液和硝酸银溶液预先混合形成鲁米诺硝酸银预混液；将纳米银溶液和待测样溶液充分混合形成纳米银待测样预混液；

步骤三、溶液混合：鲁米诺硝酸银预混液和纳米银待测样预混液通过不同通道被蠕动泵以流动注射的方式注入发光流通池；

步骤四、浓度测定：通过信号检测装置记录化学发光流通池中的发光强度，然后根据标准曲线计算出待测液中苯胺的浓度。

2.如权利要求1所述的利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法，其特征在于，所述步骤三中，流动注射的载流为二次过滤水。

3.如权利要求1所述的利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法，其特征在于，所述步骤三中，流动注射方式的载流流速为2.6mL/min；纳米银待测样预混液的注射体积为200μL。

4.如权利要求1所述的利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述纳米银溶液中纳米银的粒径为7nm，浓度为6.4×10^-11mol/L。

5.如权利要求1所述的利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法，其特征在于，所述步骤一中，鲁米诺溶液中鲁米诺的浓度为5×10^-4mol/L，硝酸银溶液中硝酸银的浓度为1×10^-5mol/L。

6.如权利要求1所述的利用化学发光试剂检测水样中苯胺的方法，其特征在于，所述步骤二中，鲁米诺硝酸银预混液的PH为12。