[发明专利]一种利用指示剂置换法测定水中氯离子的方法

说明书

本发明涉及一种利用指示剂置换法测定水中氯离子的方法，该方法包括：传感器的制备，氯离子浓度标准曲线的构建以及未知浓度氯离子的检测，将金属螯合剂固载到吸水材料上，从而制备得到用于测定水中氯离子的传感器，在测量氯离子的时候只需将定量的水溶液滴加到传感器的一端，根据螯合剂颜色变化的长短来判断氯离子的浓度，该传感器制备简单，造价低，便于携带，使用方便，适用于水中氯离子的快速检测。

技术领域

本发明涉及传感器，具体地说是一种利用指示剂置换法测定水中氯离子的方法。

背景技术

随着我国工业化进程的加快，人民的生活水平逐年提高，由此引发的环境污染已成为国家和公众普遍关注的问题，这其中阴离子污染物对人类健康构成的威胁不容忽视。其中氯离子是最常见的一种，其在水中的氯化物含量过高，会损害金属管道和建筑物，妨碍植物生长。

目前常规的阴离子检测方法包括：色谱法、电化学法，荧光法、流动注射法、离子色谱法、分光光度法等。这些方法普遍成本较高，需要大型仪器和熟练的操作人员，且一般在现场采样，然后送到实验室进行离线分析，存在耗时、分析步骤复杂、分析仪器昂贵、采样频率低，以及样品不易保存等缺点。同时，很多检测方法虽然可以检测较低浓度的阴离子污染物，但对于真实水体的检测，尤其是当有其他离子干扰情况下的检测显得力不从心。在有些情况下，需要及时知道环境污染情形，以便迅速制定相应的处理对策。面对这些难题，最理想的解决方法就是原位实时检测，因此现场环境检测、移动实验室和便携式检测仪器等概念被许多研究人员提出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用指示剂置换法测定水中氯离子的方法。该方法用于固载金属螯合剂的吸水材料上首先用蜡印打印机打印上一端封闭的通道，并将其加热使得蜡热熔浸入吸水材料中从而达到阻水的效果，然后将制备好的金属螯合物滴加到一端封闭通道中从而制备得到用于氯离子检测的传感器，并通过金属螯合剂与氯离子反应时指示剂颜色变化的长度来确定氯离子的浓度。

一种指示剂置换比色传感用于水中多种氯离子现场快速检测的方法，该方法包括：传感器的制备，氯离子浓度标准曲线的构建以及未知浓度氯离子的检测

(1)氯离子检测的传感器的制备：在用于固载金属螯合剂的吸水材料上首先用蜡印打印机打印上一端封闭的通道，并将其加热使得蜡热熔浸入吸水材料中从而达到阻水的效果，然后将制备好的金属螯合剂滴加到一端封闭通道中从而制备得到了用于氯离子检测的传感器，

(2)标准浓度曲线的构建：取制备好的传感器，分别滴加不同浓度的氯离子溶液，待传感器上指示剂的颜色不再变化，用尺子量取螯合剂变色部分的长度，将颜色变化长度与氯离子梯度浓度曲线，从而得到氯离子浓度标准曲线；

(3)未知浓度氯离子的检测：取制备好的传感器，将未知浓度的氯离子溶液滴加在传感器上，待传感器上指示剂的颜色不再变化，用尺子量取螯合剂变色部分的长度，将其带入氯离子浓度标准曲线计算得到氯离子浓度。

所述用于氯离子检测的传感器的制备过程具体为：

取打印好一端封闭的通道的多孔吸水材料，用加热板或真空干燥箱在100-150℃加热5-20min使得蜡完全融化并浸入多孔材料中形成阻水隔离带；将金属螯合剂加入到硅胶溶胶凝胶溶液或聚合物溶液中，超声溶解，取5-50μL溶液滴涂于多孔材料的一端封闭的通道内，在氮气保护下室温干燥；所述金属螯合剂的浓度为1～10mg/mL。

所述吸水材料为多孔滤纸、硝酸-醋酸混合纤维树脂膜、聚偏氟乙烯膜或聚四氟乙烯膜。

所述一端封闭的通道长1-10cm，宽0.3-1cm，用于一端封闭的通道的蜡印打印机打印出来的线粗1-3磅。

所述的硅胶溶胶凝胶溶液或聚合物溶液，其制备方法如下：

1)硅胶溶胶凝胶的合成：