CN105044090A - 一种硫化物的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硫化物的检测方法及装置，其是将硫化物酸化，使硫化物转化为硫化氢从复杂的基体中分离出来，以惰性气体氮气为载气将生成的硫化氢携带出来进入气体通路，在遇到放置于气体通路且吸附有对硫化氢具有选择响应的试剂甲基绿的滤纸时，释放的硫化氢气体在滤纸上富集并与甲基绿发生反应，反应后滤纸上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，实时记录光信号强度，简化了测定硫化物的操作过程，降低了内源性硫化物所处的复杂基体对测定造成的干扰，本发明将硫化氢气体富集在滤纸上，降低检测限，提高检测灵敏度，相对运行成本低。

Description

一种硫化物的检测方法及装置

技术领域

本发明属于分析化学领域，涉及一种简便、灵敏、快速的测定硫化氢的方法及体积小、质量轻、便携式硫化氢检测仪器。

背景技术

H₂S，一种无色、有臭鸡蛋气味的酸性气体，其密度比空气大，能溶于水，0℃时1摩尔水能溶解2.6摩尔左右的硫化氢。硫化氢是一种急性剧毒气体，环境空气中的硫化氢浓度通常为0.1～1μg/m³。当空气中的硫化氢浓度在70～150ppm时，人会感到明显的眼及上呼吸道刺激；600～700ppm时，患者感到呼吸困难、胸闷、头晕、恶心等，出现化学性肺炎和肺气肿，很快由意识模糊陷入昏迷；700ppm以上时，患者在吸入后数秒内昏迷，造成中枢系统麻痹，甚至死亡。硫化氢的水溶液氢硫酸，是一种弱酸，当它受热时，硫化氢又从水里逸出。但近几年，硫化氢已经成为继NO和CO后的第三个气体信息分子，自20世纪90年代以来的研究表明，内源性产生的硫化氢存在于哺乳动物的多种组织和器官中，通过多种调节方式和信号转导形式发挥多种生理、病理功能。在炎症状态下，血浆中硫化氢水平显著升高，各级血管、肝、肺和胰腺组织中硫化氢含量或产率显著增加；硫化氢是重要的促血管新生因子，调节心血管舒缩效应有关的分子靶点三磷酸腺苷敏感性钾通道；内源性硫化氢体系下调是高血压的重要发病机制之一，内源性硫化氢通过直接舒张血管、抑制血管平滑肌细胞增殖、诱导血管平滑肌细胞凋亡以及减缓血管细胞外基质重塑发挥抗高血压作用；内源性硫化氢与包括帕金森综合症、血管性痴呆、脑梗死等在内的神经系统疾病都有关系；内源性硫化氢合成增多与糖尿病发病有关^[5]。近几年来，内源性硫化氢在机体心血管系统、神经系统生理活动及病理生理改变中的重要意义得到科学界的广泛关注，内源性硫化氢在内分泌系统、消化系统、免疫系统、呼吸系统、泌尿系统等机体各系统中的调节作用成为生命科学的研究热点，掀起了“H₂S研究时代”的热潮。准确测定体内硫化氢的含量有利于疾病的早日诊断，有助于早日发现疾病；在某些疾病中可以通过改变硫化氢的含量使病情减缓，有助于治疗过程。因此，发展简单、便宜、灵敏、特异性的硫化氢分析方法，对血液中的硫化氢进行准确快速检测对阐明其生物学功能及临床诊断具有重要意义。

目前，常用的检测硫化氢的方法有：亚甲蓝分光光度法、荧光探针法、电化学方法、化学发光法以及色谱法等。

亚甲蓝分光光度法在测定过程中需要对N,N-二甲基对苯二胺溶液进行稀释，稀释后溶液的pH值在0～2个单位内变动，使亚甲蓝的摩尔吸光系数发生变化，影响测定结果，且高浓度的亚甲蓝由于形成了二聚物和三聚物会使得测定结果偏离线性响应。荧光探针法中，所用的荧光探针需经复杂的合成过程，且荧光探针对细胞的毒性尚未研究明确。电化学方法中，由于在电极表面形成Ag₂S，所以电极在每次使用前需要进行修复和校正，工作量较大，且测定结果的重现性与修复及校正的准确度有关。色谱法也需经复杂的预处理过程才能对硫化氢进行定量分析。此外，这些方法所使用的仪器均为商品化仪器，如：紫外可见分光光度计、荧光仪、化学发光仪、色谱仪等，这些仪器不方便携带，较为昂贵，所以需开发测定硫化氢的新方法，构建成本低、便于携带的硫化氢检测装置。

发明内容

为了克服上述现有技术缺陷，本发明提供了一种将气体通路与光通路设计在同一路径，将气体分离与滤纸富集相结合对气体进行分析且分析成本较低的硫化物的检测方法。

本发明还提供了一种用上述方法的硫化物的检测装置，其结构简单、成本较低且分析精度高、检出限低、灵敏度高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是由以下步骤实现：

(1)将滤纸浸泡在浓度为100.0～500.0μmol/L、pH为6.0～9.0的甲基绿溶液中，摇动溶液至甲基绿充分吸附在滤纸8上；

(2)取出滤纸，空气中放置5～10s后，将其放置于化学反应池中；

(3)将盛放待测样品的盛样管放入托管中，并将其接入管路体上,使其与管路体上的气体混合腔连通，气体混合腔的气体通过管路进入化学反应池中，与光源发出的光线一起穿透过吸附有甲基绿的滤纸，在滤纸的另一侧采集光信号强度，经光电转换后得到电压值，记录初始10～15s的电压值并取其平均值，得到加酸前的初始电压平均值，记为U₀；

(4)用注射器向盛样管中注入体积浓度为5％的非挥发酸，使待测样品中的硫化物全部转化为硫化氢；

(5)向盛样管中通入惰性气体氮气或者氩气，使氮气或者氩气与硫化氢气体混合并将生成的硫化氢气体携带出来进入化学反应池中，硫化氢气体与滤纸上吸附的甲基绿发生反应，使滤纸上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，同时光源发出的光线透过滤纸，随着滤纸颜色的变化其光信号强度也发生变化，实时采集反应后的光信号强度，经光电转换后得到实时电压值，记为U_t；

(6)关闭光源，采集光信号强度，得到暗电压值，记为U_d；

(7)将所得的U₀、U_t及U_d按照下式计算出硫化氢存在时样品的瞬时吸光度值，

A＝-lg(U_t-U_d)/(U₀-U_d)

(8)以超纯水为空白试样，按照上述步骤(3)～(6)，得到空白试样的瞬时吸光度值A_blank；

(9)硫化氢存在时待测样品的吸光度降低值按下式计算：

ΔA＝A_blank-A_H2S

其中，ΔA表示与空白信号值相比，在硫化氢存在时待测样品的吸光度降低值；

A_blank表示空白溶液对应的瞬时吸光度；

A_H2S表示硫化氢存在时的待测样品对应的瞬时吸光度；

按照外标法用一系列浓度的标准硫化钠溶液做出标准曲线，根据标准曲线和硫化物存在时的血清样品对应吸光度降低值，从而得到待测样品中的硫化物的浓度。

上述硫化物是待测样品中含有HS^-或/和S^2-的化合物。

上述非挥发酸是磷酸或者硫酸，待测样品与非挥发酸的体积比为1：5～1：10。

上述步骤(3)中，向盛放待测样品的盛样管中添加体积浓度为0.2％的消泡剂，待测样品与消泡剂的体积比为10:1～5:1。

上述步骤(5)中惰性气体是氮气或者氩气，氮气或者氩气的气体流速为20～50mL/min。

本发明还提供一种实现上述方法的硫化物的检测装置，其包括避光的管路体，在避光管路体的顶部加工有加药口和载气进口、内腔加工通气管路、底部加药口下方加工有与通气管路连通的凹槽结构的气体混合腔，在加药口上设置有加药控制阀，在载气进口上安装有载气管，在凹槽的槽口设置有托管，在托管内同轴设置有顶部敞口且与管路体凹槽相连通的盛样管，载气管延伸至盛样管内腔，气体混合腔通过通气管路与化学反应池的进气口连通，化学反应池的进气端加工有入射光孔，通过安装在入射光孔上的入射光纤与光源连接，化学反应池的进气方向与光入射方向垂直，化学反应池的出气口与进气口相对且与进气方向相反，在其出气端加工有出射光孔，通过安装在出射光孔上的出射光纤与光电转换器连接，在化学反应池内中部设置有吸附有甲基绿的滤纸，滤纸的中心线与光轴重合。

上述光源的入射光斑等于化学反应池的截面直径，光源的入射光激发峰与检测硫化氢反应后反应产物或反应试剂的吸收峰位置相同。

上述光源与滤纸之间的间距为1～2cm。

本发明的硫化物的检测方法是将硫化物酸化，使硫化物转化为硫化氢从复杂的基体中分离出来，以惰性气体氮气为载气将生成的硫化氢携带出来进入气体通路，在遇到放置于气体通路且吸附有对硫化氢具有选择响应的试剂甲基绿的滤纸时，释放的硫化氢气体在滤纸上富集并与甲基绿发生反应，反应后滤纸上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，实时记录光信号强度，简化了测定硫化物的操作过程，降低了内源性硫化物所处的复杂基体对测定造成的干扰，本发明将硫化氢气体富集在滤纸上，降低检测限，提高检测灵敏度，相对运行成本低，此外，本发明提供的检测装置将光通路与气体通路设计为同一路径，使光源(发光二极管)和检测器(光电二极管)分别垂直置于滤纸平面两侧，简化装置结构，而且其响应速度快，灵敏度高，携带方便，适于推广应用。

附图说明

图1为实施例1的检测装置结构示意图。

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施情形。

实施例1

如图1和2所示，本实施例的硫化物的检测装置是由管路体1、载气管2、托管3、盛样管4、光电转换器5、出射光纤6、化学反应池7、滤纸8、入射光纤9、光源10以及加药控制阀11。

本实施例的管路体1是采用黑色聚甲醛制成的避光本体，保证其能够避光并具有一定的机械强度，在管路体1的顶部右侧加工有加药口和载气进口，管路体1的右侧底部加工有开口向下的圆形凹槽作为气体混合腔，气体混合腔与加药口、载气进口连通，在加药口上安装有加药控制阀11，用于控制进样，载气进口上安装有与气泵连接的载气管2，本实施例的载气管2向内延伸至气体混合腔内，其外径为3mm，内径为2mm，高为15cm，在气体混合腔的内壁上加工有内螺纹，通过螺纹方式与托管3连接，将托管3固定在其槽口上，该托管3是顶部敞口、侧壁与气体混合腔连通、底部封闭的圆管状结构，其外径为2.2cm，内径为1.6cm，高为7.8cm，也是采用黑色聚甲醛避光材料制成，在托管3内沿着托管3内壁同轴安装有玻璃盛样管4，用于盛放待检试样，可按照不同实验更换盛样管4，以避免试样污染，该盛样管4也是顶部敞口、底部封闭的普通玻璃管，其外径为1.55cm，内径为1.45cm，高为7.6cm，载气管2的底端延伸至盛样管4的底部，使用时，保证载气管2的底端口被待测样品液覆盖。在气体混合腔内托管3的管口上方侧壁上加工有混合气体出口，并且在管路体1上加工有与混合气体出口连通的通气管路，通过通气管路与化学反应池7的进气口连通，将混合气体输送至化学反应池7内，位于气体混合腔的左侧，其主要目的是将光通道与气体通道合并，为其提供路径，在化学反应池7的顶部加工有入射光孔，使光的入射方向与混合气体的进气方向垂直，在入射光孔上安装有直径为2mm的入射光纤9，通过入射光纤9与光源10连接，光源10是LED光源10，采用发光二极管，此外，还需要光源10的入射光斑等于本实施例的化学反应池7的截面直径，光源10的入射光激发峰与检测硫化氢反应的反应产物或反应试剂吸收峰位置相同。在化学反应池7的底部与入射光孔正对的位置加工有出射光孔，出射光孔上安装有出射光纤6，通过出射光纤6与光电转换器5连接，光电转换器5是TSL257光电转换器5，将接收的光信号转换成电压信号后输出。在与出射光孔相邻的侧壁上加工有出气口，该出气口在化学反应池7的底部与进气口方向相对的侧壁上，且其出气方向与光路垂直，在化学反应池7中部距离光源10为1.5cm的位置处安装有滤纸8，该滤纸8的直径为6.5mm，中心线与光轴重合，其是经过甲基绿溶液浸泡吸附有甲基绿，可与气体发生反应。

为了节约空间，缩小装置体积，本实施例的化学反应池7采用内嵌式结构，其是由通过螺纹方式连接的空心结构的上部反应池体和下部反应池体拼接构成，上部反应池体与管路体1合为一体结构，即在化学反应池7的上半部分是加工在管路体1上的圆形通道，在管路体1上相应位置加工有圆形凹槽，在槽壁上加工有内螺纹，将下部反应池体加工为空心圆柱结构，在其外壁上加工有外螺纹，通过螺纹方式固定，在下部反应池体上加工有凹台，用于安装并固定滤纸8，其能够与上部反应池体结构吻合并密封连接，拼接形成完整的化学反应池7，而且便于安装、拆卸，出射光孔也相应加工在下部反应池体上，通过出射光纤6与光电转换器5连接，本实施例的光电转换器5也可以嵌装在下反应池体底部，即下反应池体与管路体1的材质相同，均是可用黑色聚甲醛材料制成，以避免外界光干扰，引起误差。

以人体血清为待测样品，用上述装置对人体血清中的硫化物进行检测，具体方法是由以下步骤组成：

(1)将滤纸8浸泡在浓度为200.0μmol/L、pH为7.0的甲基绿溶液中，摇动溶液至甲基绿充分吸附在滤纸8上；

(2)取出滤纸8，空气中放置10s后将其放置于下部反应池体的凹台上，将下部反应池体拧紧，固定在管路体1上，使其空心通道对正，形成化学反应池7，使滤纸8置于化学反应池7的中部；

(3)取0.5mL的待测样品和0.0625mL体积浓度为0.2％的消泡剂(SE-15)放置于盛样管4中，将盛样管4放入托管3中，并将托管3接入管路体1上与管路体1的凹槽形气体混合腔连通，气体混合腔的气体通过通气管路进入化学反应池7中，与光源10发射的光线一起穿过吸附有甲基绿的滤纸8，在滤纸8的另一侧采集光信号强度，经光电转换后得到电压值，记录10～15s的电压值并取其平均值，得到加酸前的初始电压平均值，记为U₀；

(4)打开加药控制阀11，用注射器通过加药口向盛样管4中注入1.0mL、体积浓度为5％的磷酸，使待测样品中的硫化物能够全部转化为硫化氢；

(5)向盛样管4中通入氮气，氮气的流速为35mL/min，使氮气与硫化氢气体混合并将生成的硫化氢携带出来进入化学反应池7中，硫化氢气体与滤纸8上吸附的甲基绿发生反应，使滤纸8上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，同时在光源10发射的光线穿过反应气体和滤纸8，随着滤纸8颜色的变化其光信号强度也发生变化，实时采集反应后的光信号强度，经光电转换后得到实时电压值，记为U_t；

(6)关闭光源，采集光信号强度，得到暗电压值，记为U_d；

(7)将所得的U₀、U_t及U_d按照下式计算出硫化物存在时样品的瞬时吸光度值A，

A＝-lg(U_t-U_d)/(U₀-U_d)

(8)以超纯水为空白试样，按照上述步骤(3)-(6)，得到空白试样的瞬时吸光度值A_blank。

(9)硫化物存在时待测样品的吸光度降低值按下式计算：

ΔA＝A_blank-A_H2S

其中，ΔA表示与空白信号值相比，硫化物存在时待测样品的吸光度降低值；A_blank表示空白溶液对应的瞬时吸光度；A_H2S表示硫化物存在时的待测样品对应的瞬时吸光度；

按照外标法用浓度为：1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50.0、75.0、100.0、150.0、200.0μmol/L的标准硫化钠溶液做出标准曲线，根据标准曲线和硫化物存在时样品对应吸光度降低值，从而得到待测样品中的硫化物所含S^2-的浓度。

实施例2

本实施例的检测装置中，本实施例的化学反应池7可以是两端开口的圆管状结构，其中部安装有可拆卸的滤纸8安装套，套装在化学反应池7内腔，使光源10与滤纸8之间的间距为2cm，在反应池的顶部加工有入射光孔，其入射光光轴穿过滤纸8的中心，在滤纸8的另一侧排出气体并接收光信号。

其他的部件与实施例1相同。

以人体血清为待测样品，用上述装置对人体血清中的硫化物进行检测，具体方法是由以下步骤组成：

(1)将滤纸8浸泡在浓度为200.0μmol/L、pH为7.0的甲基绿溶液中，摇动溶液至甲基绿充分吸附在滤纸8上；

(2)取出滤纸8，空气中放置8s后将其放置于下部反应池体的凹台上，将下部反应池体拧紧，固定在管路体1上，使其空心通道对正，形成化学反应池7，使滤纸8置于化学反应池7的中部；

(3)取0.5mL的待测样品和0.05mL体积浓度为0.2％的消泡剂(SE-15)放置于盛样管4中，将盛样管4放入托管3中，并将托管3接入管路体1上与管路体1的凹槽形气体混合腔连通，气体混合腔的气体通过通气管路进入化学反应池7中，与光源10发出的光线一起穿过吸附有甲基绿的滤纸8，在滤纸8的另一侧采集光信号强度，经光电转换后得到电压值，记录10～15s的电压值并取其平均值，得到加酸前的初始电压平均值，记为U₀；

(4)打开加药控制阀11，用注射器通过加药口向盛样管4中注入2.0mL、体积浓度为5％的磷酸，使待测样品中的硫化物能够全部转化为硫化氢；

(5)向盛样管4中通入氮气，氮气的流速为20mL/min，使氮气与硫化氢气体混合并将生成的硫化氢携带出来进入化学反应池7中，硫化氢气体与滤纸8上吸附的甲基绿发生反应，使滤纸8上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，同时在光源10发出的光线穿过反应气体和滤纸8，随着滤纸8颜色的变化其光信号强度也发生变化，实时采集反应后的光信号强度，经光电转换后得到实时电压值，记为U_t；

步骤(6)～(9)与实施例1相同。

实施例3

本实施例的检测装置中，本实施例的化学反应池7可以是两端开口的圆管状结构，其中部安装有可拆卸的滤纸8安装套，套装在化学反应池7内腔，使光源10与滤纸8之间的间距为1cm，在反应池的顶部加工有入射光孔，其入射光光轴穿过滤纸8的中心，在滤纸8的另一侧排出气体并接收光信号。

其他的部件与实施例1相同。

以人体血清为例，用上述装置对人体血清中的硫化物进行检测，具体方法是由以下步骤组成：

(1)将滤纸8浸泡在浓度为100.0μmol/L、pH为7.0的甲基绿溶液中，摇动溶液至甲基绿充分吸附在滤纸8上；

(2)取出滤纸8，空气中放置5s后将其放置于下部反应池体的凹台上，将下部反应池体拧紧，固定在管路体1上，使其空心通道对正，形成化学反应池7，使滤纸8置于化学反应池7的中部；

(3)取0.5mL的待测样品和0.1mL体积浓度为0.2％的消泡剂(SE-15)放置于盛样管4中，将盛样管4放入托管3中，并将托管3接入管路体1上与管路体1的凹槽形气体混合腔连通，气体混合腔的气体通过通气管路进入化学反应池7中，与光源10发出的光线一起穿过吸附有甲基绿的滤纸8，在滤纸8的另一侧采集光信号强度作为初始光强度，经光电转换后得到电压值，记录12s取平均值，得到加酸前的初始电压平均值，记为U₀；

(4)打开加药控制阀11，用注射器通过加药口向盛样管4中注入2.5mL、体积浓度为5％的磷酸，使待测样品中的硫化物能够全部转化为硫化氢；

(5)向盛样管4中通入氮气，氮气的流速为50mL/min，使氮气与硫化氢气体混合并将生成的硫化氢携带出来进入化学反应池7中，硫化氢气体与滤纸8上吸附的甲基绿发生反应，使滤纸8上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，同时在光源10发出的光线穿过反应气体和滤纸8，随着滤纸8颜色的变化其光信号强度也发生变化，实时采集反应后的光信号强度，经光电转换后得到实时电压值，记为U_t；

步骤(6)～(9)与实施例1相同。

实施例4

本实施例所用硫化物的检测装置与实施例1～3中任意一个相同。

本实施例用上述装置对人体血清中的硫化物进行检测，具体方法是由以下步骤组成：

(1)将滤纸8浸泡在浓度为500.0μmol/L、pH为7.0的甲基绿溶液中，摇动溶液至甲基绿充分吸附在滤纸8上；

(2)取出滤纸8，空气中放置5s后将其放置于下部反应池体的凹台上，将下部反应池体拧紧，固定在管路体1上，使其空心通道对正，形成化学反应池7，使滤纸8置于化学反应池7的中部；

(3)取0.5mL的待测样品和0.1mL体积浓度为0.2％的消泡剂(SE-15)放置于盛样管4中，将盛样管4放入托管3中，并将托管3接入管路体1上与管路体1的凹槽形气体混合腔连通，气体混合腔的气体通过通气管路进入化学反应池7中，与光源10发出的光线一起穿过吸附有甲基绿的滤纸8，在滤纸8的另一侧采集光信号强度，经光电转换后得到电压值，记录12s取其平均值，得到加酸前的初始电压平均值，记为U₀；

(4)打开加药控制阀11，用注射器通过加药口向盛样管4中注入2.5mL、体积浓度为5％的硫酸，使待测样品中的硫化物能够全部转化为硫化氢；

(5)向盛样管4中通入氩气，氩气的流速为40mL/min，使氩气与硫化氢气体混合并将生成的硫化氢携带出来进入化学反应池7中，硫化氢气体与滤纸8上吸附的甲基绿发生反应，使滤纸8上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，同时在光源10发出的光线穿过反应气体和滤纸8，随着滤纸8颜色的变化其光信号强度也发生变化，实时采集反应后的光信号强度，经光电转换后得到实时电压值，记为U_t；

步骤(6)～(9)与实施例1～3任意一个对应相同。

经验证本实施例的检测效果与上述实施例1～3相近。

上述实施例4中的硫酸浓度以及氩气流速均可在实施例1～3的范围内调整，检测效果相差不大。

本发明的待测样品除了人体血清外还可以用于检测其他的含有HS^-或/和S^2-的化合物，检测过程中所用的标准溶液均可用硫化钠标准溶液，或者其他含有硫离子的标准溶液，其检测效果无差异。

为了验证本发明的有益效果，申请人通过大量的实验室验证，现以下述实验为例进行说明，参见如下：

(1)可行性验证

为了证明该装置对内源性硫化氢的响应性能，使用该方法与亚甲蓝法(简称对比例)同时测定相同血清样品中硫化氢的含量，进行方法对照实验。从医院取13个不同的血清样本，分别用本方法和亚甲蓝法测定每个样本中硫化氢的含量。

用亚甲蓝法测定血清中硫化氢的浓度时有以下步骤：

通过加入过量的ZnAc溶液将血清中游离的H₂S、HS^-或S^2-转化为ZnS沉淀，同时血浆蛋白将变性并析出，再加入5.0mol/L的氢氧化钠溶液溶解已变性的蛋白质，通过离心将蛋白质与硫化锌沉淀分离，将硫化锌沉淀与N,N-二甲基对苯二胺盐酸盐溶液混合，并加入三氯乙酸分离少量残余蛋白质，在紫外分光光度计上测定硫化氢的含量。

结果所测得13个血清样品中，硫化氢浓度分别为：12.2±0.2、22.5±0.5、9.3±0.2、16.2±0.1、18.0±0.2、9.0±0.1、14.5±0.3、10.5±0.3、13.6±0.4、16.7±0.4、15.9±0.4、11.3±0.3、10.7±0.3μmol/L，由t检验计算结果可知，使用本装置所得的测定结果与使用亚甲蓝法所得的测定结果之间没有显著性差异，由此说明证明本装置对血清样品中硫化氢的响应性能良好，该方法可用于检测血清中硫化氢的含量。

(2)检测限验证

用本发明实施例1的方法对相同的血清样品进行检测，实验条件为：气体流速为30ml/min，甲基绿溶液浓度为200μmol/L，pH＝7；5％的磷酸；硫化钠标准溶液：5.0μmol/L，选用630nm的LED，常温常压下进行实验。

1)按照前述实施例1中步骤(1)的方法进行，重复11次，得到其标准偏差sb和信号的平均值分别为：3.7x10^-4和0.00435；

2)按照前述实施例1中的步骤(2)、(3)、(4)的方法进行，将浓度为5.0μmol/L的标准溶液进行三次平均测定，得到其信号的平均值为0.00616。

$\mathrm{DL}={\mathrm{ks}}_b/S={\mathrm{ks}}_{b}C/({\stackrel{\‾}{x}}_c-{\stackrel{\‾}{x}}_b)$

公式中：DL表示检出限；k是根据一定的置信水平确定的系数，IUPAC命名法建议其值取3，S是方法的灵敏度，是对浓度为C时的标准溶液进行3次平均测定，得到响应信号的平均值对空白测定11次，求得其标准偏差sb和信号的平均值

由检出限计算公式算出本发明的检出限为3.1μmol/L，比用相同公式计算的亚甲蓝的检出限8.6μmol/L低，并且由上述实验结果可知，亚甲蓝分光光度法的标准偏差s整体比本方法的标准偏差大，证明本方法测定硫化物的精密度更好。

用上述相同的方法对其他实施例2～4也一一进行验证，其实验结果与上述实施例1的实验结果相近，其均能够达到检测结果可靠、检出限低、响应速度快的优点。

综上所述，本方法测定血清中硫化氢的浓度时不需要经过预处理步骤，可直接在装置上测定硫化氢的含量，本方法更为简便，此外，本发明取样体积小于亚甲蓝分光光度法，检测限比亚甲蓝分光光度法低，且该检测装置具有成本低廉，便于携带，响应速率快(每次测定小于2.0min)的优点。

Claims (8)

1.一种硫化物的检测方法，其是由以下步骤实现的：

(1)将滤纸(8)浸泡在浓度为100.0～500.0μmol/L、pH为6.0～9.0的甲基绿溶液中，摇动溶液至甲基绿充分吸附在滤纸8上；

(2)取出滤纸(8)，空气中放置5～10s后，将其放置于化学反应池(7)中；

(3)将盛放待测样品的盛样管(4)放入托管(3)中，并将其接入管路体(1)上使其与管路体(1)上的气体混合腔连通，气体混合腔的气体通过管路进入化学反应池(7)中，与光源(10)发出的光线一起穿过吸附有甲基绿的滤纸(8)，在滤纸(8)的另一侧采集光信号强度，经光电转换后得到电压值，记录初始10～15s的电压值并取其平均值，得到加酸前的初始电压平均值，记为U₀；

(4)用注射器向盛样管(4)中注入过量体积浓度为5％的非挥发酸，使待测样品中的硫化物全部转化为硫化氢；

(5)向盛样管(4)中通入惰性气体，使惰性气体与硫化氢气体混合并将生成的硫化氢气体携带出来进入化学反应池(7)中，硫化氢气体与滤纸(8)上吸附的甲基绿发生反应，使滤纸(8)上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，同时光源(10)发出的光线穿过反应气体和滤纸(8)，随着滤纸(8)颜色的变化其光信号强度也发生变化，实时采集反应后的光信号强度，经光电转换后得到实时电压值，记为U_t；

(6)关闭光源，采集光信号强度，得到暗电压值，记为U_d；

(7)将所得的U₀、U_t及U_d按照下式计算出硫化物存在时样品的瞬时吸光度值A，

A＝-lg(U_t-U_d)/(U₀-U_d)

(8)以超纯水为空白试样，按照上述步骤(3)～(6)，得到空白试样的瞬时吸光度值A_blank；

(9)硫化物存在时待测样品的吸光度降低值按下式计算：

ΔA＝A_blank-A_H2S

其中，ΔA表示与空白信号值相比，硫化物存在时待测样品的吸光度降低值；A_blank表示空白溶液对应的瞬时吸光度；A_H2S表示硫化氢存在时的待测样品对应的瞬时吸光度；

按照外标法用一系列浓度的标准样品做出标准曲线，根据标准曲线和硫化物存在时样品对应吸光度降低值，从而得到待测样品中硫化物所含硫离子浓度。

2.根据权利要求1所述的硫化物的检测方法，其特征在于：所述硫化物是待测样品中含有HS^-或/和S^2-的化合物。

3.根据权利要求1所述的硫化物的检测方法，其特征在于：所述非挥发酸是磷酸或者硫酸，待测样品与非挥发酸的体积比为1：5～1：10。

4.根据权利要求1所述的硫化物的检测方法，其特征在于：所述步骤(3)中，向盛放待测样品的盛样管(4)中添加体积浓度为0.2％的消泡剂，待测样品与消泡剂的体积比为10:1～5:1。

5.根据权利要求1所述的硫化物的检测方法，其特征在于：所述步骤(5)中惰性气体是氮气或者氩气，其气体流速为20～50mL/min。

6.一种实现权利要求1所述方法的硫化物的检测装置，其特征在于：包括避光的管路体(1)，在避光管路体(1)的顶部加工有加药口和载气进口、内腔加工通气管路、底部加药口下方加工有与通气管路连通的凹槽结构的气体混合腔，在加药口上设置有加药控制阀(11)，在载气进口上安装有载气管(2)，在凹槽的槽口设置有托管(3)，在托管(3)内同轴设置有顶部敞口且与管路体(1)凹槽相连通的盛样管(4)，载气管(2)延伸至盛样管(4)内腔，气体混合腔通过通气管路与化学反应池(7)的进气口连通，化学反应池(7)的进气端加工有入射光孔，通过安装在入射光孔上的入射光纤(9)与光源(10)连接，化学反应池(7)的进气方向与光入射方向垂直，化学反应池(7)的出气口与进气口相对且与进气方向相反，在其出气端加工有出射光孔，通过安装在出射光孔上的出射光纤(6)与光电转换器(5)连接，在化学反应池(7)内中部设置有吸附有甲基绿的滤纸(8)，滤纸(8)的中心线与光轴重合。

7.根据权利要求6所述的硫化物的检测装置，其特征在于：所述光源(10)的入射光斑等于化学反应池(7)的截面直径，光源(10)的发出光的发射峰与检测硫化氢反应后反应产物或反应试剂的吸收峰位置相同。

8.根据权利要求6所述的硫化物的检测装置，其特征在于：所述光源(10)与滤纸(8)之间的间距为1～2cm。