[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

摘要

本发明提供一种基于敏感膜在线检测水体pH值的方法，包括以下步骤制备敏感膜；配置pH值不同的缓冲溶液，获取敏感膜的吸收光谱；计算摩尔吸光系数比值e1、e2、e3和多组吸光度比值R；利用摩尔吸光系数比值和多组吸光度比值制备线性回归曲线，获得线性回归曲线的斜率1/n和截距pKa；将敏感膜浸入待测水体，计算当前条件下的吸光度比值R；将摩尔吸光系数比值e1、e2、e3，斜率1/n和截距pKa，当前条件下的吸光度比值RX代入公式，计算出待测水体的pH值。本发明同时还提出一种基于敏感膜在线检测水体pH值的检测装置。本发明具有检测精度高且使用灵活的优点。

主权项

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(I2‑)、A2(I2‑)；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(I2–)/ε2(HI–)＝A1(I2–)/A2(HI–)，e3＝ε2(I2–)/ε2(HI–)＝A2(I2–)/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pKa；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A1X、A2X，得到当前条件下的吸光度比值RX，RX＝A1X/A2X；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pKa，步骤6)获得的吸光度比值RX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。