一種快速檢測水中氯離子濃度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，具體包括步驟：制備檢測用微流控紙芯片；配制氯化鈉標準溶液；配制硫氰酸汞-甲醇溶液，及硝酸鐵-濃硝酸溶液；制備微流控紙質顯色卡，所述顯色卡親水區(qū)為顯色區(qū)；待測水樣、硝酸鐵-濃硝酸溶液同時加入微流控紙芯片中，反應3-5分鐘后再加入硫氰酸汞-甲醇溶液，顯色后與所述顯色卡對比，估測待測水樣中氯離子濃度，本發(fā)明的方法簡單、快捷，成本低。
【專利說明】一種快速檢測水中氯離子濃度的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氯離子濃度的測試方法，具體涉及一種微流控法快速檢測水中氯離子濃度的方法。
【背景技術】
[0002]微流控紙芯片(paper-based microfluidics),簡稱紙芯片，是以紙(如濾紙、色譜紙、硝酸纖維膜等)作為芯片主要制作材料，用一定的技術手段在紙芯片上形成親水和疏水相間的區(qū)域，形成紙通道，并集成了進樣、分離、反應、檢測等基本操作單元，以可控流體貫穿整個系統(tǒng)，實現(xiàn)常規(guī)實驗室的分析功能的一種芯片。自2007年初哈佛大學Martinez等首次提出該概念并依此制作出紙芯片以來，微流控紙芯片已成功應用于醫(yī)療診斷、環(huán)境監(jiān)測、食品安全及營養(yǎng)監(jiān)測等領域，關于它的研究也受到越來越多的關注。同傳統(tǒng)的材料如有機硅片、有機玻璃等作為芯片的基本材料相比，微流控紙芯片有其獨特而又極具吸引力的優(yōu)點，如:它的成本低、可再生、易處理、來源豐富，不僅如此，微流控紙芯片的制作方法也非常簡單。
[0003]關于氯離子的檢測，現(xiàn)有技術中有摩爾法、電位滴定法、汞鹽滴定法、PC1電極法、共沉淀富集分光光度法、離子色譜法等多種方法，然而這些方法不僅復雜繁瑣，還經(jīng)常使用諸如紫外分光光度計等儀器，成本較高。本發(fā)明將微流控測試方法引入氯離子的檢測，不僅方便快捷，而且微流控紙芯片的使用也將大大節(jié)約檢測成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種快速、半定量檢測水中氯離子濃度的方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)制備檢測用微流控紙芯片，所述微流控紙芯片包括疏水區(qū)和親水區(qū)，所述親水區(qū)設有若干液體入口及一個反應顯色區(qū)；
(2)配制濃度分別為0.01mg/L、0.05 mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1 mg/L、1.5 mg/L、3 mg/L和5 mg/L的氯化鈉標準溶液；
(3)配制硫氰酸汞的甲醇溶液及硝酸鐵-濃硝酸溶液；
(4)制備微流控紙質顯色卡，所述顯色卡包括疏水區(qū)和親水區(qū)，所述親水區(qū)為顯色區(qū)；
(5)將待測水樣、所述的硝酸鐵-濃硝酸溶液同時加入所述微流控紙芯片相應液體入口中，并在反應區(qū)反應3-5分鐘后，再在所述微流控紙芯片另一液體入口處加入所述硫氰酸汞的甲醇溶液，;
(6)將步驟(5)中顯色后的微流控紙芯片與步驟(4)中制備的微流控紙質顯色卡對比，估測待測樣品中氯離子濃度。
[0006]進一步地，所述步驟(1)中的微流控紙芯片為普通濾紙型芯片；
進一步地，所述步驟(1)中的微流控紙芯片及步驟(4)中的微流控紙紙質顯色卡的制作方法均為噴蠟打印法，依次包括步驟:紙芯片圖樣設計、噴蠟打印、烘烤滲透；
進一步地，所述步驟(3)中的氰酸汞的甲醇溶液濃度為質量百分比:0.4%。
[0007]進一步地,所述步驟(3)中的硝酸鐵-濃硝酸溶液的濃度為:0.30mol/L-5.0mol/L0
[0008]進一步地，所述微流控紙芯片表面包裹一層疏水性透明膜。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明達到的有益效果是:
(1)本方法使用儀器少，檢測快捷、方便、成本低；
(2)微流控紙芯片及微流控紙紙質顯色卡的使用大大節(jié)約檢測成本；
(3)制備了微流控紙質顯色卡，比色法檢測直觀快捷，可方便估測水中氯離子的濃度；
(4)微流控紙芯片表面包裹一層疏水性透明膜可減少液體的揮發(fā)，提高檢測精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明中使用的微流控紙芯片，
圖2是本發(fā)明中使用的微流控紙質顯色卡。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0012]本發(fā)明利用水中游離的氯離子與硫氰酸汞發(fā)生反應，生成氯化汞并釋放SCN_，在酸的介質中，F(xiàn)e3+與SCN _形成穩(wěn)定的橘紅色絡合物，氯離子濃度高，該橘紅色絡合物顏色越濃，通過顏色對比來估測待測樣品中的氯離子濃度，從而實現(xiàn)快速、半定量檢測水中氯離子濃度的目的。
[0013]一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，包括以下步驟:
(I)制備微流控紙芯片，所述微流控紙芯片的材料為普通濾紙，所述微流控紙芯片的制作步驟依次為:紙芯片圖樣設計、噴蠟打印、烘烤滲透，烘烤條件:100°c，5-10min，待冷卻室溫時備用，所述微流控紙紙芯片包括疏水區(qū)和親水區(qū)，所述親水區(qū)設有若干液體入口及一個反應顯色區(qū)；為了減少液體在流動過程中的損耗，該微流控紙芯片表面包裹一層透明疏水膜，疏水膜上設有與所述微流控芯片親水區(qū)相對應液體入口，關于制作所述微流控紙芯片的更詳細的步驟，參考現(xiàn)有技術，在此不再贅述。本實施例中的微流控紙芯片I示意圖如圖1所示，其中3為硫氰酸汞的甲醇溶液進樣口，4為硝酸鐵-濃硝酸溶液進樣口，5為待測水樣進樣口，6為反應顯色區(qū)。
[0014]以上所述硫氰酸汞的甲醇溶液是由硫氰酸汞溶質及無水甲醇溶劑配制而成，硝酸鐵-濃硝酸溶液配制方法為:先將一定量的硝酸鐵溶液溶解在濃硝酸溶液中，然后再加入一定量的蒸餾水稀釋，所以所述硝酸鐵-濃硝酸濃度指的是硝酸鐵的水溶液濃度及硝酸的水溶液濃度。
[0015](2)配制質量百分比(即質量濃度)為4%的硫氰酸汞的甲醇溶液，及物質的量濃度為0.30mol/L-5.0mol/L的硝酸鐵-濃硝酸溶液，配制濃度分別為0.01mg/L,0.05 mg/L,
0.lmg/L, 0.5mg/L, I mg/L, 1.5 mg/L, 3 mg/L 和 5 mg/L 的氯化鈉溶液備用。
[0016](3)制備微流控紙質顯色卡2,該顯色卡2的制備方法首先同上述微流控紙芯片1的制備方法，只是該顯色卡的親水區(qū)圖樣即顯色區(qū)為8大小相等的個圓，然后再將上述步驟(2)中的氯化鈉標準溶液與硝酸鐵-濃硝酸溶液同時加入該顯色卡的顯色區(qū)7，反應3-5min，后再將所述硫氰酸汞的甲醇溶液加入顯色區(qū)7顯色。
[0017](4)將待測水樣與步驟(2)中配制的硝酸鐵-濃硝酸溶液分別同時加入微流控紙芯片1的入口 5、4，反應3-5min后，再從入口 3加入硫氰酸汞的甲醇溶液。
[0018](5)將步驟(4)中得到的顯色后的微流控紙芯片與步驟(3)中的微流控顯色卡進行顏色對比，估測待測水樣中氯離子濃度。
[0019]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)制備檢測用微流控紙芯片，所述微流控紙芯片包括疏水區(qū)和親水區(qū)，所述親水區(qū)設有若干液體入口及一個反應顯色區(qū)； (2)配制濃度分別為0.01mg/L、0.05 mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1 mg/L、1.5 mg/L、3 mg/L和5 mg/L的氯化鈉標準溶液； (3)配制硫氰酸汞的甲醇溶液及硝酸鐵-濃硝酸溶液； (4)制備微流控紙質顯色卡，所述顯色卡包括疏水區(qū)和親水區(qū)，所述親水區(qū)為顯色區(qū)； (5)將待測水樣、所述的硝酸鐵-濃硝酸溶液同時加入所述微流控紙芯片相應液體入口中，并在反應區(qū)反應3-5分鐘后，再在所述微流控紙芯片另一液體入口處加入所述硫氰酸汞的甲醇溶液，; (6)將步驟(5)中顯色后的微流控紙芯片與步驟(4)中制備的微流控紙質顯色卡對比，估測待測樣品中氯離子濃度。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的微流控紙芯片為普通濾紙型芯片。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的微流控紙芯片及步驟(4)中的微流控紙紙質顯色卡的制作方法均為噴蠟打印法，依次包括步驟:紙芯片圖樣設計、噴蠟打印、烘烤滲透。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的硫氰酸汞的甲醇溶液濃度為質量百分比:0.4%。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的硝酸鐵-濃硝酸溶液濃度為:0.30mol/L-5.0mol/L。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種快速檢測水中氯離子濃度的方法，其特征在于，所述微流控紙芯片表面包裹一層疏水性透明膜。
【文檔編號】G01N21/78GK104502333SQ201410733775
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權日:2014年12月5日
【發(fā)明者】趙昌平, 陸春綠 申請人:蘇州國環(huán)環(huán)境檢測有限公司