CN106644988A - 海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子 - Google Patents

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刘鑫业
李鹏廷
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Abstract

本发明涉及金属离子检测技术领域，具体涉及海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子，其包括步骤：配制水溶液；配制海藻酸钠样品；海藻酸钠溶解并与钙离子螯合；螯合物通过透析膜透析，透析后的溶胶放入烘箱中干燥；干燥后的凝胶固体溶解于HCl中将钙离子全部交换出来；富集后的钙溶液进行分光光度计的检测。本发明所用药品来源广泛，价格便宜绿色环保；富集的过程可模拟日常用水过程中水垢的积累作用，检测更精确；操作流程简单易行。

Description

海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子
技术领域
本发明涉及金属离子检测技术领域，具体涉及海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子。
背景技术
钙离子是自来水等水体中通常含有的金属离子，长期喝含有钙离子的水会导致肾结石等疾病的发生。且随着城镇化的发展，集体供暖等也越来越普遍，使用含钙离子浓度高的水供暖其产生的水垢等会堵塞锅炉，造成爆炸等危险事件。常规方式检测水体中的钙离子检测限高，所测结果并不适用于大批量或者长期使用水体者，本法中将低浓度钙离子富集这一过程可匹配喝水或使用水时钙离子日积月累的过程，检测更为准确。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子，用海藻酸钠螯合钙离子，将生成的金属凝胶复合物透析、干燥后用稀盐酸进行溶解，稀盐酸中的氢离子会将金属凝胶复合物种的金属离子交换出来，从而实现富集金属离子，提升检测精度的目的。其采用的技术方案如下：
海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子，包括以下步骤：
(1)取2份500mL水样放入1000mL烧杯中，分别标号1、2；
(2)准确称取3份0.200～0.500g海藻酸钠样品备用；
(3)将步骤(1)水样加热得到热溶液；
(4)向上述热溶液中缓慢加入步骤(2)所述海藻酸钠，搅拌，直至将所有的海藻酸钠溶解；
(5)待温度降到室温后静置直至海藻酸钠与钙离子全部螯合，反应式为2(C6H7NaO6)Na+Ca2+＝(C6H7NaO6)2Ca+2Na+；
(6)将上述完全螯合后的溶液通过透析膜透析，取透析后的溶胶放入烘箱中直至水分全部蒸干；
(7)将干燥后的凝胶固体溶解于HCl中加热搅拌，直至将钙离子全部离子交换出来，反应式为(C6H7NaO6)2Ca+2H+＝(C6H7NaO6)-+Ca2+，将富集后的钙溶液进行分光光度计的检测。
在上述方案的基础上，步骤(3)中水样加热至80℃并恒温磁力搅拌0.5h。
在上述方案的基础上，步骤(5)静置时间为24h。
在上述方案的基础上，步骤(7)所述HCl浓度为0.2M，体积为20mL。
海藻酸钠是从浒苔、海带等海洋植物中提取出的一种植物多糖，其分子式中富含羟基、羧基可以捕获螯合钙离子等二价、三价金属离子，形成含金属离子的凝胶和复合物。将生成的金属凝胶复合物透析、干燥后用稀盐酸进行溶解，稀盐酸中的氢离子会将金属凝胶复合物种的金属离子交换出来。从而实现富集金属离子，提升检测精度的目的。
本发明所用药品来源广泛，价格便宜绿色环保；富集的过程可模拟日常用水过程中水垢的积累作用，检测更精确；操作流程简单易行。
具体实施方式
以下部分是具体实施方式对本发明做进一步说明，但以下实施方式仅仅是对本发明的进一步解释，不代表本发明保护范围仅限于此，凡是以本发明的思路所做的等效替换，均在本发明的保护范围，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子，包括以下步骤：
(1)取2份500mL水样放入1000mL烧杯中，分别标号1、2；
(2)准确称取3份0.200～0.500g海藻酸钠样品备用；
(3)将步骤(1)水样加热至80℃并恒温磁力搅拌0.5h，得到热溶液；
(4)向上述热溶液中缓慢加入步骤(2)所述海藻酸钠，搅拌，直至将所有的海藻酸钠溶解；
(5)待温度降到室温后静置24h，直至海藻酸钠与钙离子全部螯合，反应式为2(C6H7NaO6)Na+Ca2+＝(C6H7NaO6)2Ca+2Na+；
(6)将上述完全螯合后的溶液通过透析膜透析，取透析后的溶胶放入烘箱中直至水分全部蒸干；
(7)将干燥后的凝胶固体溶解于20mL的0.2M HCl中加热搅拌，直至将钙离子全部离子交换出来，反应式为(C6H7NaO6)2Ca+2H+＝(C6H7NaO6)-+Ca2+，将富集后的钙溶液进行分光光度计的检测。检测结果如下：
样品名称 样品体积 检测含量 检出下限
1富集 500mL 10.5μg/L 2.0μg/L
2未富集 500mL 未检出 0.08mg/L
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取2份500mL水样放入1000mL烧杯中，分别标号1、2；
(2)准确称取3份0.200～0.500g海藻酸钠样品备用；
(3)将步骤(1)水样加热得到热溶液；
(4)向上述热溶液中缓慢加入步骤(2)所述海藻酸钠，搅拌，直至将所有的海藻酸钠溶解；
(5)待温度降到室温后静置直至海藻酸钠与钙离子全部螯合，反应式为2(C6H7NaO6)Na+Ca2+＝(C6H7NaO6)2Ca+2Na+；
(6)将上述完全螯合后的溶液通过透析膜透析，取透析后的溶胶放入烘箱中直至水分全部蒸干；
(7)将干燥后的凝胶固体溶解于HCl中加热搅拌，直至将钙离子全部离子交换出来，反应式为(C6H7NaO6)2Ca+2H+＝(C6H7NaO6)-+Ca2+，将富集后的钙溶液进行分光光度计的检测。
2.根据权利要求1所述的海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子，其特征在于，步骤(3)中水样加热至80℃并恒温磁力搅拌0.5h。
3.根据权利要求1所述的海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子，其特征在于，步骤(5)静置时间为24h。
4.根据权利要求1所述的海藻酸钠螯合法富集水中低浓度钙离子，其特征在于，步骤(7)所述HCl浓度为0.2M，体积为20mL。
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