[发明专利]一种基于敏感膜在线检测水体pH值的方法及检测装置

权利要求书

1.一种基于敏感膜在线检测水体pH值的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备敏感膜；

2)配置pH值不同的缓冲溶液，将步骤1)制备的敏感膜置于缓冲溶液中，测量并获取步骤1)制备的敏感膜的吸收光谱，并根据所述敏感膜的吸收光谱获取敏感膜的碱态最大吸收波长λ₁和酸态最大吸收波长λ₂，获得波长λ₁和λ₂时分别对应的吸光度A₁、A₂；

3)当缓冲溶液pH＝11-13时，步骤2)获取的吸光度A₁、A₂分别记为A₁(I^2-)、A₂(I^2-)；

当缓冲溶液pH＝4-6时，步骤2)获取的吸光度A₁、A₂分别记为

A₁(HI^-)、A₂(HI^-)；

利用式

e₁＝ε₁(HI^–)/ε₂(HI^–)＝A₁(HI^–)/A₂(HI^–)，

e₂＝ε₁(I^2–)/ε₂(HI^–)＝A₁(I^2–)/A₂(HI^–)，

e₃＝ε₂(I^2–)/ε₂(HI^–)＝A₂(I^2–)/A₂(HI^–)，

获得摩尔吸光系数比值e₁、e₂、e₃；

4)将步骤1)制备的敏感膜分别置于pH＝6-11的缓冲溶液中，得到多组吸光度比值R，R＝A₁/A₂；

5)根据利用步骤3)得到的摩尔吸光系数比值e₁、e₂、e₃和步骤4)得到的多组吸光度比值R制备线性回归曲线，获得线性回归曲线的斜率1/n和截距pK_a；

6)将步骤1)获得的敏感膜浸入待测水体，获得波长λ₁和λ₂时分别对应的吸光度A_1X、A_2X，得到当前条件下的吸光度比值R_X，R_X＝A_1X/A_2X；

7)将步骤3)获得的摩尔吸光系数比值e₁、e₂、e₃，步骤5)获得的斜率1/n和截距pK_a，步骤6)获得的吸光度比值R_X代入公式得到待测水体的pH值；

其中，所述敏感膜通过溶胶-凝胶法制备，具体包括以下步骤：

a.分别量取蒸馏水、无水乙醇、HCl、表面活性剂和正硅酸乙酯，称取pH敏感试剂，混合后在室温下搅拌至澄清；

b.将步骤a所获得的溶胶液老化1至7天；

c.通过旋转涂覆法或浸滞提拉法，利用步骤b所获得的老化后的溶液在玻璃片上制备凝胶膜；制备前，对玻璃片表面进行清洗活化；

d.清洗烘干溶胶-凝胶涂覆的玻璃膜，获得敏感膜。