CN106053437A - 一种化学发光法测定no的装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化学发光法检测NO的装置及其检测方法，所述装置包括产气系统和氮氧化物化学发光分析仪，还包括用于放置杂质吸附物的密封组件、质量流量控制支路和待检测气源支路，所述产气系统分别与所述质量流量控制支路和待检测气源支路连接，所述密封组件的一端分别与所述质量流量控制支路和待检测气源支路连接，所述密封组件的另一端与所述氮氧化物化学发光分析仪连接；所述方法通过该装置检测；本发明的化学发光法检测NO的方法，在特定条件下，通过杂质吸附物处理，可以有效地消除杂质的干扰，从而NO的检测更为准确。

Description

一种化学发光法测定NO的装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种测定NO检测装置及其检测方法，具体涉及一种化学发光法测定NO的装置及其检测方法。
背景技术
NO是一种新型的细胞内信使分子，极易穿过细胞膜，扩散性强，几乎遍及机体的各个部分；同时，它也是人体呼出气体中的一种活性成分，与生物活动密切相关。通过对NO含量的测定可以准确判断环境中人员的生存状态。因此，准确地测定生物体系中的NO，已成为进一步探索NO功能的必要手段。但要实现对NO的准确、实时地检测是很困难的，原因在于生物样品中NO的浓度低，而且是一种性质活泼的脂溶性的小分子气体，具有易逸、不稳定等特性。生物、医学及分析化学工作者对NO的检测研究做了大量的工作，创造和建立了许多分析方法。
目前NO的测量方法主要有分光光度法、电化学法、荧光法等，但灵敏度尚不能令人满意。化学发光法检测NO，其原理是NO与臭氧(O3)反应生成激发态二氧化氮(NO2 *)，NO2 *在返回基态的过程中释放能量并产生发光，测试过程中采用光电倍增管接收反应中释放的光，并配有滤光片以去除小于600nm波长光的干扰；然后将接收到的光信号转化为电信号，从而测定NO的浓度。此法操作简单，具有较高的灵敏度和选择性，最低检出限可达到0.1ppb。化学发光法测量精密度高、响应时间短、线性范围宽，灵敏度高、稳定性强等优点已成为检测NO的金标准方法。化学发光NO检测仪已广泛应用于大气污染物，人体呼吸道疾病和阿尔茨海默氏症等NO含量的测定。然而，研究发现当环境存在能与臭氧反应的其他气体时将影响NO的测量，因此探究消除杂质气体对NO检测干扰的方法是十分必要的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种化学发光法测定NO的装置及其检测方法，可有效地消除杂质的干扰，检测更为准确。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种化学发光法检测NO的装置，包括产气系统和氮氧化物化学发光分析仪，还包括用于放置杂质吸附物的密封组件、质量流量控制支路和待检测气源支路，所述产气系统分别与所述质量流量控制支路和待检测气源支路连接，所述密封组件的一端分别与所述质量流量控制支路和待检测气源支路连接，所述密封组件的另一端与所述氮氧化物化学发光分析仪连接。
本发明的化学发光法检测NO的装置，能够有效地去除杂质气体，并且整个气体检测管路稳定，NO响应值稳定，测量准确。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进：
作为优选的方案，所述质量流量控制支路上设有第三质量流量控制器。
作为优选的方案，所述待检测气源支路上依次设有第一质量流量控制器、待检测气源和第二质量流量控制器，所述产气系统分别与所述第一质量流量控制器和所述第三流量质量控制器连接，所述密封组件连接分别与所述第二质量流量控制器和所述第三质量流量控制器。作为优选的方案，所述氮氧化物化学发光分析仪还分别与第一排气系统和数据处理系统连接。
作为优选的方案，所述氮氧化物化学发光分析仪与所述第一排气系统之间还设有活性炭洗涤器。
作为优选的方案，所述密封组件上还连接有第二排气系统。
采用上述优选的方案，能够在测量前将密封组件中的杂质气体排空，并且在重复测量时进一步排出前一次测量时的多余气体，使测量更为准确。
另一方面，本发明还提供一种上述任一种化学发光法检测NO的装置的检测方法，包括以下步骤：
1)搭建管路系统，并将活化后的杂质吸附物加入管路系统中，确保整个管路系统的气密性；
2)于15～25℃，相对湿度为40～80％下，打开产气系统和质量流量控制支路，同时关闭待检测气源支路，调节产气系统，并通过控制所述质量流量控制支路控制管路系统的气体流量，将产气系统中的气体通入所述管路系统，吹扫管路并在持续通入气体的过程中运行氮氧化物化学发光分析仪，所得数据计为空白值；优选地，所述气体流量为700～900mL/min；或
优选地，于25℃，相对湿度为60％下，打开产气系统和质量流量控制支路；
3)然后打开待检测气源支路，并控制所述管路系统的温度为15～25℃，相对湿度为40～80％，调节第一、二和三质量流量控制器，控制管路系统中的气体流量，测定待测气源在氮氧化物化学发光分析仪上的响应信号值；优选地，所述气体流量为700～900mL/min；优选地，所述管路系统的温度为25℃，相对湿度为60％；
4)重复步骤2)至3)3～5次，将得到的分析数据进行处理，即得待测气源中的NO含量。
优选地，所述气体流量为700～900mL/min。
优选地，在步骤1)中，所述杂质吸附物为NaA分子筛膜或沸石分子筛。
更优选地，当所述杂质吸附物为NaA分子筛膜时，所述NaA分子筛膜的孔径范围为0.3～0.5nm。
采用上述优选的方案，NaA分子筛膜可以吸附NO，同时大于NaA分子筛膜的孔道的其他杂质分子被阻挡在孔外，测量更为准确。
优选地，所述NaA分子筛膜通过氮气吹扫1～2h进行活化。
进一步优选地，所述NaA分子筛膜通过氮气吹扫1.5h进行活化。
更优选地，当所述杂质吸附物为沸石分子筛时，将活化后的105～115g沸石分子筛加入管路系统中。
更优选地，当所述杂质吸附物为沸石分子筛时，所述沸石分子筛通过包括以下步骤的方法进行活化：将沸石分子筛在温度为100～110℃的电热恒温鼓风干燥箱内活化3～5h。
本发明的化学发光法检测NO的方法，在特定条件下，通过杂质吸附物处理，可以有效地消除杂质的干扰，从而NO的检测更为准确；此外，分子筛作为一种包含有精确和单一的微小孔洞的材料，可用于吸附气体或液体；足够小的分子可以通过孔道被吸附，而更大的分子则不能；NO分子直径为0.317nm可以通过NaA分子筛膜，同时其他的气体分子被吸附除去；NO分子为亲油性分子将分子筛经亲水改性可有效的吸附消除其他杂质气体分子而不影响NO的测定。
附图说明
图1为图1为本发明的化学发光法测定空气和气囊中NO的浓度情况；
图2为本发明的化学发光法检测NO的装置的结构示意图；
图3本发明的化学发光法测定NO的方法采用NaA分子筛膜消除杂质气体的测试结果；
图4本发明的化学发光法测定NO的方法采用亲水改性分子筛消除杂质气体的测试结果；
其中：
1.产气系统，2.氮氧化物化学发光分析仪，3.密封组件，4.第三质量流量控制器，5.第一质量流量控制器，6.待检测气源，7.第二质量流量控制器，8.第一排气系统，9.数据处理系统，10.活性炭洗涤器，11.第二排气系统。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，如图2所示，本发明的化学发光法检测NO的装置，包括产气系统1和氮氧化物化学发光分析仪2，还包括用于放置杂质吸附物的密封组件3、质量流量控制支路和待检测气源支路，产气系统1分别与质量流量控制支路和待检测气源支路连接，密封组件3的一端分别与质量流量控制支路和待检测气源支路连接，密封组件2的另一端与氮氧化物化学发光分析仪2连接。能够有效地去除杂质气体，并且整个气体检测管路稳定，NO响应值稳定，测量准确。
为了进一步地优化本发明的实施效果，质量流量控制支路上设有第三质量流量控制器4。
为了进一步地优化本发明的实施效果，待检测气源支路上设有依次连接的第一质量流量控制器5、待检测气源6和第二质量流量控制器7，产气系统1分别与第一质量流量控制器5和第三流量质量控制器4连接，密封组件3分别与第二质量流量控制器7和第三质量流量控制器4连接。
为了进一步地优化本发明的实施效果，氮氧化物化学发光分析仪2还分别与第一排气系统8和数据处理系统9连接。
为了进一步地优化本发明的实施效果，氮氧化物化学发光分析仪2与第一排气系统8之间还设有活性炭洗涤器10。
为了进一步地优化本发明的实施效果，密封组件3上还连接有第二排气系统11。能够在测量前将密封组件中的杂质气体排空，并且在重复测量时进一步排出前一次测量时的多余气体，使测量更为准确。
下面结合以具体实施例的方式对本发明的优选实施方式进行说明。
除非特别指明，以下实施例中所用的试剂和仪器均可从正规渠道商购活动。
实施例1.聚合物材质的气囊挥发出的其他气体对NO检测的干扰
采用氮氧化物化学发光分析仪为检测仪，分别检测环境空气和充入气囊内的空气，发现空气充入聚乙烯或聚氯乙烯材质的气囊后NO的检测值比空气中NO的浓度高许多，实验结果如图1所示。由实验结果可得出聚合物材质的气囊挥发出的其他气体对NO的检测有干扰，即其它气体对NO的化学发光法检测存在干扰。
实施例2.利用NaA分子筛膜消除杂质气体干扰检测NO
1)先将采用高纯氮气吹扫负载NaA分子筛膜的陶瓷管密封组件1.5h，对NaA分子筛膜活化，NaA分子筛膜的膜径为0.3nm；
2)然后搭建管路系统，并将活化后的NaA分子筛膜加入管路系统中，测试环境的温度和相对湿度分别在25℃和60％，保持恒温恒湿条件；
3)打开产气系统和质量流量控制支路，同时关闭待检测气源支路，调节产气系统，并通过控制所述质量流量控制支路控制管路系统的气体流量为700mL/min，将产气系统中的气体通入所述管路系统，吹扫管路25分钟，并在持续通入气体的过程中运行氮氧化物化学发光分析仪，所得数据计为空白值；
4)然后打开待检测气源支路，并控制所述管路系统的温度为25℃，相对湿度为60％，调节第一、二和三质量流量控制器，控制管路系统中的气体流量为700mL/min，连续测定10分钟，记录待测气源在氮氧化物化学发光分析仪上的响应信号值；
5)重复步骤2)至4)3次，将得到的分析数据进行处理，平行测定3次，即得待测气源中的NO含量，整理以上实验数据，实验结果如图3所示。
实施例3.利用亲水改性分子筛消除杂质检测NO
1)先将亲水改性沸石分子筛在温度为100℃的电热恒温鼓风干燥箱内活化5h；
2)然后搭建管路系统，并将110g活化后的亲水改性沸石分子筛加入管路系统中，测试环境的温度和相对湿度分别在20℃和80％，保持恒温恒湿条件；
3)打开产气系统和质量流量控制支路，同时关闭待检测气源支路，调节产气系统，并通过控制所述质量流量控制支路控制管路系统的气体流量为900mL/min，将产气系统中的气体通入所述管路系统，吹扫管路10分钟，并在持续通入气体的过程中运行氮氧化物化学发光分析仪，所得数据计为空白值；
4)然后打开待检测气源支路，并控制所述管路系统的温度为25℃，相对湿度为80％，调节第一、二和三质量流量控制器，控制管路系统中的气体流量为900mL/min，连续测定30分钟；
5)重复步骤2)至4)3次，平行测定5次，取平均值作为化学发光分析仪测定杂质气体的响应信号值，整理以上实验数据，实验结果如图4所示。
实施例4-5
测定方法与实施例2相同，不同的为，在步骤1)中，分别将采用高纯氮气吹扫负载NaA分子筛膜的陶瓷管密封组件1h或2h，对NaA分子筛膜活化，NaA分子筛膜的膜径为0.5nm。
实施例6
测定方法与实施例3相同，不同的为，步骤1)中，将亲水改性沸石分子筛在温度为110℃的电热恒温鼓风干燥箱内活化3h；
步骤3)和4)中测试环境的温度和相对湿度分别在15℃和40％，保持恒温恒湿条件。
对比例1
测试方法与实施例3相同，不同的为：步骤3)和4)中测试环境的温度和相对湿度分别在10℃和30％。结果表明测定的NO气体响应值不稳定，重复性较差，结果不准确。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种化学发光法检测NO的装置，包括产气系统和氮氧化物化学发光分析仪，其特征在于，还包括用于放置杂质吸附物的密封组件、质量流量控制支路和待检测气源支路，所述产气系统分别与所述质量流量控制支路和待检测气源支路连接，所述密封组件的一端分别与所述质量流量控制支路和待检测气源支路连接，所述密封组件的另一端与所述氮氧化物化学发光分析仪连接。
2.根据权利要求1所述的化学发光法检测NO的装置，其特征在于，所述质量流量控制支路上设有第三质量流量控制器。
3.根据权利要求2所述的化学发光法检测NO的装置，其特征在于，所述待检测气源支路上设有依次连接的第一质量流量控制器、待检测气源和第二质量流量控制器，所述产气系统分别与所述第一质量流量控制器和所述第三流量质量控制器连接，所述密封组件分别与所述第二质量流量控制器和所述第三质量流量控制器连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的化学发光法检测NO的装置，其特征在于，所述氮氧化物化学发光分析仪还分别与第一排气系统和数据处理系统连接。
5.根据权利要求4所述的化学发光法检测NO的装置，其特征在于，所述氮氧化物化学发光分析仪与所述第一排气系统之间还设有活性炭洗涤器。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的化学发光法检测NO的装置，其特征在于，所述密封组件上还连接有第二排气系统。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的化学发光法检测NO的装置的检测方法，包括以下步骤：
1)搭建管路系统，并将活化后的杂质吸附物加入管路系统中，确保整个管路系统的气密性；
2)于15～25℃，相对湿度为40～80％下，打开产气系统和质量流量控制支路，同时关闭待检测气源支路，调节产气系统，并通过控制所述质量流量控制支路控制管路系统的气体流量，将产气系统中的气体通入所述管路系统，吹扫管路并在持续通入气体的过程中运行氮氧化物化学发光分析仪，所得数据计为空白值；优选地，所述气体流量为700～900mL/min；或
优选地，于25℃，相对湿度为60％下，打开产气系统和质量流量控制支路；
3)然后打开待检测气源支路，并控制所述管路系统的温度为15～25℃，相对湿度为40～80％，调节第一、二和三质量流量控制器，控制管路系统中的气体流量，测定待测气源在氮氧化物化学发光分析仪上的响应信号值；优选地，所述气体流量为700～900mL/min；优选地，所述管路系统的温度为25℃，相对湿度为60％；
4)重复步骤2)至3)3～5次，将得到的分析数据进行处理，即得待测气源中的NO含量。
8.根据权利要求7所述的化学发光法检测NO的装置的检测方法，其特征在于，
在步骤1)中，所述杂质吸附物为NaA分子筛膜或沸石分子筛。
9.根据权利要求8所述的化学发光法检测NO的装置的检测方法，其特征在于，当所述杂质吸附物为NaA分子筛膜时，所述NaA分子筛膜的孔径范围为0.3～0.5nm；优选地，所述NaA分子筛膜通过氮气吹扫1～2h进行活化；更优选地，所述NaA分子筛膜通过氮气吹扫1.5h进行活化。
10.根据权利要求8所述的化学发光法检测NO的装置的检测方法，其特征在于，当所述杂质吸附物为沸石分子筛时，将活化后的105～115g沸石分子筛加入管路系统中；优选地，当所述杂质吸附物为沸石分子筛时，所述沸石分子筛通过包括以下步骤的方法进行活化：将沸石分子筛在温度为100～110℃的电热恒温鼓风干燥箱内活化3～5h。
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Inventor after: Xu Falong

Inventor after: Zhang Li

Inventor after: Zhu Haijun

Inventor after: Song Yuxiang

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