[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

说明书

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，具体地说，尤其涉及一种基于敏感膜在线检测水体pH值的方法及检测装置。

背景技术

pH值是水质监测和评价的重要参数，监测结果对于生态环境监测、海洋酸化、碳收支、地球化学循环均具有重要意义。

现有技术中在线监测水体pH值的方法主要为电极法和光度法。电极法测量中使用的pH电极体积小、能耗低、可重复使用且测量频率高，但长期使用电位会发生漂移、信号容易受电磁干扰，存有精度低、需定期校准的缺陷。而基于指示剂注入的光度法采用多波长计算，具有精度高、免校正等特点，但仪器需要使用泵、阀、流通池、试剂袋、混合器等器件相互配合，存在体积大、能耗高、需定期更换试剂等缺点，同时指示剂本身可能也会引起溶液pH值的变化。基于敏感膜的水体pH值检测方法，具有可重复使用、无需化学试剂注入等优点，但指示剂的泄漏会影响测量结果，同时现有的单波长测定法存有测量精度低等缺点。

发明内容

本发明提供一种基于敏感膜在线检测水体pH值的多波长测量方法，克服现有技术中检测精度低、指示剂泄漏引起测量结果偏差的缺点。

本发明提供一种基于敏感膜在线检测水体pH值的检测方法，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；