[发明专利]一种铜离子的快速检测方法

说明书

本发明涉及一种铜离子的快速检测方法。是一种利用固相萃取柱与微流量纸基分析设备相结合的，对铜离子进行预富集与基于比色反应的一种检测方法。该方法通过固相萃取柱实现对铜离子的高选择性洗脱，再通过微流量纸基分析设备的颜色变化，从而实现对铜离子的一体化半定量检测。

技术领域

本发明属于重金属离子快速检测领域，具体地涉及一种铜离子预分离与比色分析的一体化铜离子快速检测方法。

背景技术

铜离子是人、动物和微生物必需的微量元素之一。它参与生物体内许多代谢过程和生命活动，例如可以作为酶的辅基或辅酶，参与细胞代谢过程以及氧化还原反应，进而发挥生物学作用。然而，在过去几十年中，人类活动导致水体中的铜离子持续快速增加，其主要的污染源有电镀、冶炼、五金、石油化工和化学工业等企业。铜离子的过度摄入，对各种生物体都存在诸多的危害：过多的铜离子会对人体的神经系统和消化系统造成持久损害；与人类相比，水生生物对于铜离子更加敏感，当铜的浓度稍有过量，就会对蓝藻、硅藻等水生植物，以及一些水生动物造成毁灭性的影响。同时，微量铜离子就会影响水体中微生物的多样性及种群结构。基于此，形成了诸多铜离子浓度的标准：有人认为铜离子对于鱼类的起始毒性浓度为0.002mg/L，但一般认为水体含铜0.01mg/L对鱼类是安全的；灌溉水中硫酸铜对水稻的临界危害浓度为0.6mg/L；国标规定，工业废水中铜及其化合物最高允许排放浓度为1mg/L，地面水最高允许浓度为0.1mg/L，生活饮用水的铜浓度为1mg/L。

因此，考虑到工业生产、农业应用、环境监测、食品安全、水产养殖和人类健康等诸多方面，铜离子的检测至关重要。迄今，铜离子的检测方法日臻完善，包括原子吸收光谱法、紫外-可见光分光光度法、电感耦合等离子体-原子发射光谱法、激光等离子体质谱法、X-射线荧光光谱法、阳极/阴极溶出伏安法离子色谱法等。但这些方法存在成本高、操作复杂、耗时、不能进行现场的及时检测，并且样品的运输与保存过程中又很难避免铜离子的损失的缺点，这极大地限制了这些方法的大众化使用。

因此，发展一种高选择性、高灵敏度、快速、廉价的铜离子检测方法势在必行。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种简易、快速、廉价的铜离子检测方法，能够排除其他重金属离子的干扰，具有高选择性、高灵敏度、高重复性、高稳定性的特点，能够满足微量铜离子的室温检测的需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种铜离子的快速检测方法，由固相萃取柱和微流量纸基分析设备组装成一个整体，其特征在于：固相萃取柱与微流量纸基分析设备直接相连，并且固相萃取柱位于上方。

所述的固相萃取柱采用磺化的聚苯乙烯-二乙烯基苯微球填料对固相萃取柱进行装填，微流量纸基分析设备的外壳则为高透明材料，内部上层为尼龙材料的滤膜；下层为浸有金属离子显色剂的定量滤纸。然后将含有铜离子的混合离子溶液添加到固相萃取柱中，使铜离子以及其他金属离子被填料吸附，通过选取合适的淋洗液以及淋洗条件，实现铜离子的优先洗脱。淋洗液直接通入到微流纸基分析设备中，通过观察纸基分析设备颜色变化实现对铜离子的半定量检测。

所述的固相萃取柱规格为1-15mL，优选范围为2-5mL。

所述的聚苯乙烯-二乙烯基苯微球得磺化温度为50-150℃，优选范围为80-100℃；所述的聚苯乙烯-二乙烯基苯微球的磺化温度为50-150℃，优选范围为80-100℃；磺化剂选为硫酸，浓度为70-98％，优选范围为85-95％；用量为1-20mL/g微球，优选范围为5-15mL/g微球；磺化时间为10-50min，优选范围为15-30min；清洗水用量为0.5-5L，优选范围为1-3L；烘干温度为40-100℃，优选范围为60-80℃。

所述的固相萃取柱填料的粒径为10-300μm，优选范围为50-150μm；装填量为0.1-10g，优选范围为0.1-1g。