CN115201173B - 基于三维荧光的水中阴离子表面活性剂测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于三维荧光的水中阴离子表面活性剂测定方法，本发明前处理简单，无需添加任何化学试剂，方法线性范围宽，精密度、准确度好，操作简便快速，选择性高，光谱信息丰富，可以更好地分辨目标物，配套活塞式自清洁型的水体自动进样模块后可实现在线自动化测定。
Description
技术领域
本发明涉及阴离子表面活性剂测定领域，具体为基于三维荧光的水中阴离子表面活性剂测定方法。
背景技术
水质中阴离子表面活性剂的检测方法主要是亚甲蓝分光光度法、流动注射-亚甲基蓝分光光度法、罗丹明荧光猝灭法、荧光直接测定法、罗丹明B共振光散射法。
亚甲蓝分光光度法灵敏度高，选择性好，检出限低，但操作繁琐，检测时间长，适用于实验室分析，不能满足地表水阴离子表面活性剂应急监测快速、准确、高效的要求。
荧光法由于其测量时间短、灵敏度高、操作简便快速等优点，受到了广泛的关注。但由于实际水体成分复杂，荧光法易受环境因素影响，测定结果并不理想，如何提取出目标物的荧光信息、去除背景干扰是荧光光谱法准确测量的首要条件。荧光猝灭法、共振光散射法均需在样品中加入一些化学试剂与阴离子表面活性剂发生反应后测定，操作繁琐，测定效率略差；普通荧光直接测定法未考虑水体背景光谱对测定值的影响。普通荧光法采用的荧光光度计扫描所得的光谱是二维谱图，包括固定激发波长而扫描发射(即荧光测定)波长所获得的发射光谱，和固定发射波长而扫描激发波长所获得的激发光谱，光谱信息量不够丰富，方法选择性不高。
发明内容
本发明的目的在于提供基于三维荧光的水中阴离子表面活性剂测定方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于三维荧光的水中阴离子表面活性剂测定方法，其步骤为：
A、移取10.0ml的ρ＝100mg/L的LAS标准溶液于100ml容量瓶中，用去离子水定容并混合均匀，配制成ρ(LAS)＝10.0mg/L的LAS标准使用液；
B、稀释水的选择：采集未被LAS污染的地表水，经0.45μm玻璃纤维滤膜抽滤，扫描后在LAS特征峰位置λEx/λEm＝230nm/287nm读取荧光强度，扣除去离子水在LAS特征峰位置的荧光强度后归一化，将归一化后的荧光强度值代入以去离子水为稀释水的标准曲线方程，未检出LAS的视为该样品不含LAS，可以作为工作曲线的稀释水，工作曲线稀释水在LAS特征峰位置的原始荧光强度作为标准系列及样品测定中的空白试验值；
C、在6个100mL容量瓶中分别加入1.00mL、3.00mL、8.00mL、12.00mL、16.00mL、20.00mL LAS标准使用液，用经0.45μm玻璃纤维滤膜抽滤、不含LAS的稀释水定容并混匀，所得LAS标准系列浓度分别为x1＝0.1mg/L、x2＝0.3mg/L、x3＝0.8mg/L、x4＝1.2mg/L、x5＝1.6mg/L、x6＝2.0mg/L；
D、采集100ml待测样品，经0.45μm玻璃纤维滤膜抽滤，弃去20ml初滤液后收集滤液待测，使用荧光光度计分别扫描稀释水、标准系列及待测样品滤液，在λEx/λEm＝230nm/287nm处读取LAS特征峰荧光强度，并将标准系列及待测样品滤液原始荧光强度扣除稀释水原始荧光强度后除以超纯水在λEx/λEm＝350nm/398nm处的拉曼散射值进行归一化处理。稀释水在λEx/λEm＝230nm/287nm处原始荧光强度为y0，超纯水在λEx/λEm＝350nm/398nm处的拉曼散射值为yb，标准系列在λEx/λEm＝230nm/287nm处的原始荧光强度为ya，即：ya1、ya2、ya3、ya4、ya5、ya6，标准系列归一化荧光强度y按公式y＝(ya-y0)/yb计算，得标准系列归一化荧光强度y1、y2、y3、y4、y5、y6；待测样品原始荧光强度按上述步骤计算得待测样品归一化荧光强度y样；
E、以标准系列归一化荧光强度y1、y2、y3、y4、y5、y6对标准系列浓度x1、x2、x3、x4、x5、x6作工作曲线，得到工作曲线方程y＝ax+b，将待测样品滤液归一化荧光强度值y样代入工作曲线方程计算得到样品中LAS浓度。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
本发明前处理简单，无需添加任何化学试剂，方法线性范围宽，精密度、准确度好，操作简便快速，选择性高，光谱信息丰富，可以更好地分辨目标物，配套活塞式自清洁型的水体自动进样模块后可实现在线自动化测定。
附图说明
图1为LAS水溶液的三维荧光光谱图；
图2为本发明线性方程示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。
基于三维荧光的水中阴离子表面活性剂测定方法，其步骤为：
A、移取10.0ml的ρ＝100mg/L的LAS标准溶液于100ml容量瓶中，用去离子水定容并混合均匀，配制成ρ(LAS)＝10.0mg/L的LAS标准使用液；
B、采集未被LAS污染的新鲜瘦西湖水，经0.45μm玻璃纤维滤膜抽滤，扫描后在LAS特征峰位置λEx/λEm＝230nm/287nm处读取荧光强度，如图1，扣除去离子水在LAS特征峰位置的荧光强度后归一化，将归一化后的荧光强度值代入以去离子水为稀释水的标准曲线方程，未检出LAS，视为该样品不含LAS，可以作为工作曲线的稀释水，工作曲线稀释水在LAS特征峰位置的原始荧光强度作为标准系列及样品测定中的空白试验值；
C、在6个100mL容量瓶中分别加入1.00mL、3.00mL、8.00mL、12.00mL、16.00mL、20.00mL LAS标准使用液，用经0.45μm玻璃纤维滤膜抽滤、不含LAS的新鲜瘦西湖水(稀释水)定容并混匀，所得LAS标准系列浓度分别为x1＝0.1mg/L、x2＝0.3mg/L、x3＝0.8mg/L、x4＝1.2mg/L、x5＝1.6mg/L、x6＝2.0mg/L；
D、使用荧光光度计分别扫描稀释水、标准系列，在λEx/λEm＝230nm/287nm处读取LAS特征峰荧光强度，并将标准系列原始荧光强度扣除稀释水原始荧光强度后除以超纯水在λEx/λEm＝350nm/398nm处的拉曼散射值进行归一化处理，瘦西湖稀释水在λEx/λEm＝230nm/287nm处原始荧光强度为y0＝215，超纯水在λEx/λEm＝350nm/398nm处的拉曼散射值为yb＝42.07，标准系列在λEx/λEm＝230nm/287nm处的原始荧光强度为ya，即：ya1＝406、ya2＝1107、ya3＝2859、ya4＝4261、ya5＝5662、ya6＝7064，标准系列归一化荧光强度y按公式y＝(ya-y0)/yb计算，得标准系列归一化荧光强度y1＝1.69、y2＝4.95、y3＝13.10、y4＝19.62、y5＝26.14、y6＝32.66；
E、以标准系列归一化荧光强度y1、y2、y3、y4、y5、y6对标准系列浓度x1、x2、x3、x4、x5、x6作工作曲线，得到工作曲线方程y＝16.3x+0.061，如图2；
F、采集100ml不同河流的待测样品，加入一定量的LAS标准溶液配制成被污染的模拟样品。模拟样品经0.45μm玻璃纤维滤膜抽滤，弃去20ml初滤液后收集滤液，按步骤C测定原始荧光强度y样a，按步骤C中标准系列归一化荧光强度计算公式y样＝(y样a-y0)/yb计算样品归一化荧光强度y样，将样品滤液归一化荧光强度值y样代入工作曲线方程y＝16.3x+0.061计算，得到样品中LAS浓度。
样品扫描后荧光强度出现饱和或者超过工作曲线最高点时，用工作曲线稀释水稀释后测定。以瘦西湖水为稀释水制作工作曲线，测定的模拟样品浓度及加标回收率结果见表1，表1可见，方法的相对标准偏差RSD在1.9％～4.9％之间，加标回收率在90.0％～98.3％之间，具有较好的准确度和精密度，试验中，工作曲线的稀释水与样品并非来源同一条河流，但并不影响方法的准确度和精密度。
表1
以不同河流地表水做稀释水，按照步骤A、步骤C、步骤D、步骤E制作的LAS工作曲线方程相关系数均较好，工作曲线斜率相对标准偏差为1.9％。
见表2。
| 曲线稀释水类别 | 工作曲线方程 | 相关系数r |
| 去离子水 | y＝19.4x+0.063 | 0.9991 |
| 长江 | y＝16.8x+0.060 | 0.998 |
| 饮用水源原水 | y＝16.6x+0.062 | 0.997 |
| 瘦西湖 | y＝16.3x+0.061 | 0.9999 |
| 古运河 | y＝16.1x+0.059 | 0.998 |
表2
其中，所述LAS标准溶液来自国家标准物质标准样品信息中心,所述荧光光度计来自株式会社日立制作所的F-4600型荧光光度计。
本发明前处理简单，无需添加任何化学试剂，方法线性范围宽，精密度、准确度好，操作简便快速，选择性高，光谱信息丰富，可以更好地分辨目标物，配套活塞式自清洁型的水体自动进样模块后可实现在线自动化测定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.基于三维荧光的水中阴离子表面活性剂测定方法，其特征在于：其步骤为：
A、移取10.0 ml的ρ=100 mg/L的 LAS标准溶液于100 ml容量瓶中，用去离子水定容并混合均匀，配制成ρ（LAS）= 10.0 mg/L的LAS标准使用液；
B、稀释水的选择：采集未被LAS污染的地表水，经0.45 μm玻璃纤维滤膜抽滤，扫描后在LAS特征峰位置λEx/λEm =230 nm/287 nm读取荧光强度，扣除去离子水在LAS特征峰位置的荧光强度后归一化，将归一化后的荧光强度值代入以去离子水为稀释水的标准曲线方程，未检出LAS的视为该采集的地表水不含LAS，可以作为工作曲线的稀释水，工作曲线稀释水在LAS特征峰位置的原始荧光强度作为标准系列及样品测定中的空白试验值；
C、在6个100 mL容量瓶中分别加入1.00 mL、3.00 mL、8.00 mL、12.00 mL、16.00 mL、20.00 mL LAS标准使用液，用经0.45 μm玻璃纤维滤膜抽滤、不含LAS的稀释水定容并混匀，所得LAS标准系列浓度x分别为x1=0.1 mg/L、x2=0.3 mg/L、x3=0.8 mg/L、x4=1.2 mg/L、x5=1.6 mg/L、x6=2.0 mg/L；
D、采集100ml待测样品，经0.45 μm玻璃纤维滤膜抽滤，弃去20ml初滤液后收集滤液待测，使用荧光光度计分别扫描稀释水、标准系列及待测样品滤液，在λEx/λEm =230 nm/287nm 处读取LAS特征峰荧光强度，并将标准系列及待测样品滤液原始荧光强度扣除稀释水原始荧光强度后除以超纯水在λEx/λEm=350 nm/398 nm处的拉曼散射值进行归一化处理，稀释水在λEx/λEm =230 nm/287 nm处原始荧光强度为y0，超纯水在 λEx/λEm=350 nm/398 nm处的拉曼散射值为yb，标准系列在λEx/λEm =230 nm/287 nm处的原始荧光强度为ya，即：ya1、ya2、ya3、ya4、ya5、ya6，标准系列归一化荧光强度y按公式y=（ya-y0）/yb计算，得到标准系列归一化荧光强度y1、y2、y3、y4、y5、y6；待测样品原始荧光强度按上述步骤计算得待测样品归一化荧光强度y样；
E、以标准系列归一化荧光强度y1、y2、y3、y4、y5、y6对标准系列浓度x1、x2、x3、x4、x5、x6作工作曲线，得到工作曲线方程y=ax+b，将待测样品
滤液归一化荧光强度值y样代入工作曲线方程计算得到样品中LAS浓度。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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