CN114136927A - 一种溶液磁性的检测装置及其检测方法 - Google Patents

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CN114136927A CN202111202254.8A CN202111202254A CN114136927A CN 114136927 A CN114136927 A CN 114136927A CN 202111202254 A CN202111202254 A CN 202111202254A CN 114136927 A CN114136927 A CN 114136927A
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张峰
王莉萍
练家圻
苗攀登
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Wenzhou Research Institute Of Guoke Wenzhou Institute Of Biomaterials And Engineering
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Abstract

本发明提供了一种溶液磁性的检测装置及其检测方法，检测装置包括光源、单色器、用于容纳盛有溶液的比色皿的样品池、磁性件和检测器，所述光源、所述单色器、所述样品池和所述检测器处于同一光路上，所述磁性件设于所述样品池的底部，所述样品池的相对面分别具有相对的且位于所述光路上的孔洞，所述光源发射的光束依次通过单色器、样品池的孔洞、比色皿和溶液，并最终被检测器接收。采用上述技术方案后，能够简单、快速、准确的判断出溶液是否具有磁性。

Description

一种溶液磁性的检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测溶液磁性的装置及其方法。
背景技术
候鸟依靠地球的磁场导航，细胞中很多生命行为(如DNA复制等)受静电磁场影响。此外，有研究者发现含有芳香族自主装的多肽纳米纤维在某些条件下具有顺磁性。为了研究这些生命现象，测量多肽纳米纤维的磁性是否存在是该研究过程中需要检查、调节和控制的重要参数之一。因此，只有准确快速的确定磁性，才能更好的调节和控制多肽的自组装，为后续的研究提供导向。
前人的研究结果发现，芳香族多肽具有顺磁性可能是苯环和溶液中的金属阳离子形成阳离子-π作用，这种作用导致整个多肽分子具有顺磁性。因此，为了验证这种相互作用，需要对溶液的磁性进行测量。实验中测量溶液的仪器通常选择振动样品磁强计，此方法对样品的要求高，操作复杂，不利于快速检测。为此，本领域中亟需一种简单快速检测溶液磁性的方法。
发明内容
为了克服现有技术中溶液磁性的检测方法对样品的要求高，操作复杂的技术缺陷，本发明的第一个方面提供一种溶液磁性的检测装置，包括光源、单色器、用于容纳盛有溶液的比色皿的样品池、磁性件和检测器，所述光源、所述单色器、所述样品池和所述检测器处于同一光路上，所述磁性件设于所述样品池的底部，所述样品池的相对面分别具有相对的且位于所述光路上的孔洞，样品池是放置比色皿的位置，垂直光路的面上开有一个孔，光路会通过样品池上的孔。所述光源发射的光束依次通过单色器、样品池的孔洞、比色皿和溶液，并最终被检测器接收。若比色皿装有带磁性的溶液，并且在比色皿的附近增加一个磁场，带溶液中带磁性的溶质会在磁场的作用下发生定向移动，使溶质聚集在某一端。
进一步地，所述磁性件设于所述样品池的底部。
进一步地，所述磁性件为磁铁。
进一步地，经过所述单色器之后的单色光的波长为200-700nm。单色器指将光源光分解成所需要的单色光，光谱法检测一般选用200-700nm波长范围，即紫外-可见光部分。
进一步地，所述溶液的溶质为任何类型的具有磁性的溶质。本申请的检测方法适用于检测所有类型的磁性溶质。所述溶液包括但不限于四氧化三铁、磁性氧化镁、四氧化三钴和具有磁性的生物分子(蛋白、多肽)等具有磁性的溶液，这里只是以四氧化三铁为例进行描述。
本发明的第二个方面提供一种采用上述检测装置检测溶液磁性的方法，包括以下步骤：
步骤S1：在不使用所述磁性件的情况下，采用所述检测装置测量所述溶液的第一吸光值；
步骤S2：在使用所述磁性件且其他条件同步骤S1的情况下，采用所述检测装置测量所述溶液的第二吸光值；
步骤S3：比对所述第一吸光值和所述第二吸光值的大小，当所述第二吸光值小于所述第一吸光值时，则判断所述溶液的溶质具有磁性。磁铁在样品池下方，会把具有磁性的溶质吸引到下方，光路中的溶质减少，吸光值变小。
进一步地，所述磁场的方向垂直于所述光路。
进一步地，所述溶液中的溶质在磁场作用的排斥力或吸引力下发生聚集，导致溶液的局部浓度发生改变，进一步导致所述检测装置的检测器反馈的吸光值发生改变。
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
本申请提供的溶液磁性的检测装置及其检测方法对样品无特殊要求，能够简单、快速、准确的判断出溶液是否具有磁性。
附图说明
图1为在不使用所述磁性件的情况下，采用所述检测装置测量所述溶液的第一吸光值的光路原理示意图；
图2为在使用所述磁性件的情况下，采用所述检测装置测量所述溶液的第二吸光值的光路原理示意图；
图3为四氧化三铁溶液分别在不使用和使用所述磁性件的情况下测量的吸光值随波长的变化图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-2所示，本申请的溶液磁性的检测装置包括光源10、单色器20、用于容纳盛有溶液30的比色皿40的样品池50、磁性件60(所述磁性件60为磁铁，并设于所述样品池的底部)和检测器70，所述光源10、所述单色器20、所述样品池50和所述检测器70处于同一光路80上，所述磁性件60设于所述样品池50的一端，所述样品池50的相对面分别具有相对的且位于所述光路80上的若干孔洞51，所述光源10发射的光束依次通过单色器20、样品池50的孔洞51、比色皿40和溶液30(所述溶液30的溶质为四氧化三铁(Fe3O4)，浓度为1mg/mL)，并最终被检测器70接收。经过所述单色器20之后的单色光的波长为200-400nm的紫外光。
采用本申请的检测装置检测溶液30磁性的方法包括如下步骤：
步骤S1：在不使用所述磁性件60的情况下，采用所述检测装置测量所述溶液30的第一吸光值。具体地，光源10发射的光由光路80经过单色器20，再穿过样品池50到达检测器70，检测器70给出样品池50里比色皿40中溶液30的第一吸光值A1，根据朗伯比尔定律，计算可得溶液30的原始浓度C1；
步骤S2：在使用所述磁性件60且其他条件同步骤S1的情况下，采用所述检测装置测量所述溶液30的第二吸光值。具体地，在样品池50中垂直于光路80的方向加上特定的磁场，以磁铁7作为施加的特定磁场。所述溶液30中的溶质在磁场作用的排斥力或吸引力下发生聚集，导致溶液30的局部浓度发生改变，进一步导致所述检测装置的检测器70反馈的吸光值发生改变。比色皿40中的溶质受磁场的影响向比色皿40底部聚集，有光路80通过的那一部分溶液30浓度变低，测量得到第二吸光值A2。根据朗伯比尔定律，计算可得溶液30浓度C2。根据C1-C2差值可以计算出磁性溶质的浓度。
步骤S3：比对所述第一吸光值和所述第二吸光值的大小，当所述第二吸光值小于所述第一吸光值时，则判断所述溶液30的溶质具有磁性。如图3所示，在不使用所述磁性件60的情况下测量的第一吸光度值A1＝4.5，在使用所述磁性件60的情况下测量的第二吸光值A2＝3.9，A1明显大于A2，由此可以判定溶液30中的溶质存在磁性。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种溶液磁性的检测装置，其特征在于，包括光源、单色器、用于容纳盛有溶液的比色皿的样品池、磁性件和检测器，所述光源、所述单色器、所述样品池和所述检测器处于同一光路上，所述磁性件设于所述样品池的底部，所述样品池的相对面分别具有相对的且位于所述光路上的孔洞若干孔洞，所述光源发射的光束依次通过单色器、样品池的孔洞、比色皿和溶液，并最终被检测器接收。
2.如权利要求1所述的溶液磁性的检测装置，其特征在于，所述磁性件设于所述样品池的底部。
3.如权利要求1所述的溶液磁性的检测装置，其特征在于，所述磁性件为磁铁。
4.如权利要求1所述的溶液磁性的检测装置，其特征在于，经过所述单色器之后的单色光的波长为200-700nm。
5.如权利要求1所述的溶液磁性的检测装置，其特征在于，所述溶液的溶质为具有磁性的溶质。
6.一种采用如权利要求1-5任一项所述的检测装置检测溶液磁性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在不使用所述磁性件的情况下，采用所述检测装置测量所述溶液的第一吸光值；
步骤S2：在使用所述磁性件且其他条件同步骤S1的情况下，采用所述检测装置测量所述溶液的第二吸光值；
步骤S3：比对所述第一吸光值和所述第二吸光值的大小，当所述第二吸光值小于所述第一吸光值时，则判断所述溶液的溶质具有磁性。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述磁场的方向垂直于所述光路。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述溶液中的溶质在磁场作用的排斥力或吸引力下发生聚集，导致溶液的局部浓度发生改变，进一步导致所述检测装置的检测器反馈的吸光值发生改变。
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