專利名稱：一種檢測(cè)鋁離子濃度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)鋁離子濃度的方法，屬于分析檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋁，一種人們最常用的金屬之一，它的危害雖已被大多數(shù)人所熟知，但未受到足夠的重視。研究證實(shí)，食品中含鋁量過高，將導(dǎo)致人的早期衰老，鋁在腦中蓄積可引起大腦神經(jīng)的退化，記憶力衰退，智力和性格也會(huì)受到影響，甚至呈現(xiàn)老年性癡呆。因此，對(duì)鋁離子的檢測(cè)在環(huán)境保護(hù)和人體健康方面，具有很重要的意義。世界衛(wèi)生組織的研究表明，人體每公斤體重每天允許攝入的鋁不能超過1 mg。我國(guó)規(guī)定飲用水中含鋁量不得高于O.aiig / L (7. 4 mM)。與傳統(tǒng)的鋁離子的檢測(cè)方法，如原子吸收法，離子色譜法，電化學(xué)檢測(cè)等方法相比，比色法具有方便，快速，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)分析等優(yōu)點(diǎn)。目前報(bào)道的比色法，有基于鋁離子與金屬滴定指示劑絡(luò)合反應(yīng)而顯色的方法，修飾納米金與鋁離子的絡(luò)合反應(yīng)，而導(dǎo)致金納米粒子聚集而顯色的方法。由于金屬滴定指示劑絡(luò)合鋁離子顯色反應(yīng)準(zhǔn)確度不高，而金納米粒子合成方法簡(jiǎn)便，成熟，所以在實(shí)際的應(yīng)用中更有意義。例如，在2009年，在ChemComm，Zhenxin Wang報(bào)道了基于五肽修飾金納米粒子與鋁離子絡(luò)合從而引起金納米離子的聚集，通過紫外吸收峰來確定鋁離子濃度。該方法雖然對(duì)鋁離子具有較好的選擇性，但是需要修飾金納米粒子，還需要使用紫外吸收分光光度計(jì)等儀器操作，無法用肉眼來觀察識(shí)別不同鋁離子溶度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種檢測(cè)鋁離子濃度的方法，這是一種通過視覺觀察顏色的改變來測(cè)定鋁離子濃度的方法。與傳統(tǒng)的納米金聚集顯色的方法相比，該方法操作簡(jiǎn)單，目視比色測(cè)鋁離子的濃度可以達(dá)到ImM，靈敏度高且具有良好的選擇性，無需任何儀器，可以方便、 快速地應(yīng)用于鋁離子的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種檢測(cè)鋁離子濃度的方法是在金納米粒子溶膠中加入酸溶液，當(dāng)待測(cè)溶液中有鋁離子存在時(shí)，金納米粒子發(fā)生聚沉，產(chǎn)生顏色上的差別，根據(jù)顏色差別用比色法來判定待測(cè)溶液中鋁離子的濃度。所述的金納米粒子表面吸附有檸檬酸根。所述的金納米粒子的直徑為5-50 nm。所述的金納米粒子溶膠的濃度為10-150 mg/L。所述的酸是硫酸、硝酸、鹽酸、高氯酸中的一種或多種混合物；所述的硫酸溶液的濃度為1-lOmmol/L，所述的高氯酸溶液、硝酸溶液和鹽酸溶液的濃度均為2-15mmol/L。本發(fā)明的方法的原理是在金納米粒子溶膠中加入適量的無機(jī)酸，當(dāng)溶液中有鋁離子存在時(shí)，鋁離子可以和納米金表面吸附的檸檬酸根絡(luò)合，使納米金聚集顯色。該鋁離子檸檬酸根絡(luò)合物在低的濃度下，能有效地使納米金聚集顯色，從而產(chǎn)生顏色上的差別。通過比色檢測(cè)的方法就可以達(dá)到高靈敏檢測(cè)的目的，與傳統(tǒng)的納米金聚集顯色的方法相比，有以下的優(yōu)點(diǎn)
(1)該方法由于與修飾的納米金的聚集相比，實(shí)驗(yàn)條件簡(jiǎn)單，易于操作。(2)利用該方法，比色檢測(cè)鋁離子的濃度可以達(dá)到ImM，低于飲用水中的的鋁離子含量標(biāo)準(zhǔn)(7. 4uM)。(3)該方法且具有良好的選擇性，其它的金屬離子幾乎不受干擾，如Hg (II)，F(xiàn)e (III), Cd (II), Ag (I), Cu (II), Ni (II)Zn (II), Mn (II)，Co (II)，Pb(II)。(4)無需任何儀器，方便，快速，可以廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)鋁離子的檢測(cè)。


圖1為不同濃度的鋁離子的比色分析圖。圖2為其它金屬離子的干擾。
具體實(shí)施例方式金納米粒子溶膠的合成金納米粒子的合成采用檸檬酸三鈉還原的方法。將 0. I-IOg氯金酸固體(HAuCl4 · 4H20)溶解到IOOmL的水溶液中，取出ImL在稀釋到IOOmL, 轉(zhuǎn)入燒瓶中冷凝回流加熱至沸騰。然后快速注入2-15mL檸檬酸三鈉溶液(C6H5Na3O7 ·2Η20， 0. 5-5g /100mL)。繼續(xù)加熱回流，得到金納米粒子溶膠。溶液的配制方法金納米粒子溶膠中加入無機(jī)酸，制成測(cè)試液。加入標(biāo)準(zhǔn)濃度的鋁離子濃度，或者干擾離子，與不加被測(cè)試物的比對(duì)。按照上述的方法進(jìn)行試驗(yàn)，如 實(shí)施例子1
金納米粒子溶膠50 mg/L
高氯酸酸4 mM
改變不同鋁離子的濃度((TlOO mM)，當(dāng)不加鋁離子時(shí)，溶液為酒紅色，而當(dāng)鋁離子的濃度為IOOmM時(shí)，溶液為灰白色，當(dāng)鋁離子的濃度為50mM的時(shí)候顏色為淡灰色，當(dāng)鋁離子濃度為IOmM時(shí)，溶液顏色為紫色，當(dāng)鋁離子濃度為5mM時(shí)，溶液為紫紅色，當(dāng)鋁離子溶度為ImM 時(shí)，溶液顏色為淡淡的酒紅色，得到標(biāo)準(zhǔn)濃度下不同顏色深度的納米金溶液，如圖1所示。實(shí)施例子2
金納米粒子溶膠50 mg/L
硫酸2 mM
不同金屬離子的影響(濃度為10uM)，如圖2所示，只有鉛離子有干擾。在加入鉛離子時(shí)，溶液不變色，為酒紅色，過了兩分鐘后，溶液變成紫色。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)鋁離子濃度的方法，其特征在于在金納米粒子溶膠中加入酸溶液，當(dāng)待測(cè)溶液中有鋁離子存在時(shí)，金納米粒子發(fā)生聚沉，產(chǎn)生顏色上的差別，根據(jù)顏色差別用比色法來判定待測(cè)溶液中鋁離子的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)鋁離子濃度的方法，其特征在于所述的金納米粒子表面吸附有檸檬酸根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)鋁離子濃度的方法，其特征在于所述的金納米粒子的直徑為5-50 nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)鋁離子濃度的方法，其特征在于所述的金納米粒子溶膠的濃度為10-150 mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)鋁離子濃度的方法，其特征在于所述的酸是硫酸、硝酸、鹽酸、高氯酸中的一種或多種混合物；所述的硫酸溶液的濃度為1-lOmmol/L，所述的高氯酸溶液、硝酸溶液和鹽酸溶液的濃度均為2-15mmol/L。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種檢測(cè)鋁離子濃度的方法，在金納米粒子溶膠中加入酸溶液，當(dāng)待測(cè)溶液中有鋁離子存在時(shí)，金納米粒子發(fā)生聚沉，產(chǎn)生顏色上的差別，根據(jù)顏色差別用比色法來判定待測(cè)溶液中鋁離子的濃度。與傳統(tǒng)的納米金聚集顯色的方法相比，該方法操作簡(jiǎn)單，目視比色測(cè)鋁離子的濃度可以達(dá)到1mM,靈敏度高且具有良好的選擇性，無需任何儀器，可以方便、快速地應(yīng)用于鋁離子的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/78GK102565047SQ20121000014
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者孫建軍, 陳珊 申請(qǐng)人:福州大學(xué)