专利名称：用于在线监测六价铬的试剂盒及方法
技术领域：
本发明涉及在线监测技术领域，更具体地说，涉及一种用于监测六价铬的试剂盒及方法。
背景技术：
铬是生物体必须的微量元素之一，铬缺乏会导致糖、脂肪等物质的代谢紊乱，但是，铬摄入量过高会对生物和人类带来不利影响。铬的毒性与其存在的形态有很大的关系，在自然界中铬主要以三价铬和六价铬的形式存在，一般来说，六价铬的毒性是三价铬100倍以上，其中，三价铬化学性质稳定且几乎无毒，是人体和动物必需的元素；相反，六价铬化合物的化学性质活泼，通常以离子形式存在，有强氧化性及较大毒性，对人体具有极强的致癌和致突变特性。我国地表水环境质量标准对六价铬有严格的限制，污水综合排放标准中六价铬属第一类污染物，三价铬在地面水中最高允许浓度为O. 5mg/L，六价铬为O. lmg/L,六价铬在生活饮水中的最高允许浓度为O. 05mg/L,因此，准确监测水中的六价铬含量具有重要的现实意义。目前，六价铬的监测方法主要包括分光光度法、动力学光度法和流动注射光度法等，其中，分光光度法至是主要监测方法。另外，相比实验室检测六价铬，在线监测仪可以实现无人值守的长期监测水质中六价铬污染状况。现有技术中，以在线监测仪为监测装置，利用分光光度法测定水质中的六价铬的试剂盒至少包括硫酸溶液、磷酸溶液、显色剂和丙酮等。在上述试剂盒中，由于丙酮具有毒性，从而给人体带来危害并污染了环境；另外，上述试剂盒的酸含量较大，易给人体带来危害的同时浪费了资源；并且，在利用上述试剂盒进行在线监测的过程中，硫酸溶液、磷酸溶液和显色剂作为三种试剂分别进样，从而对在线监测仪的监测结果会带来较大影响，误差较大。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于监测六价铬的试剂盒，该试剂盒无需丙酮作为溶剂且酸含量较少。另外，本发明还解决的技术问题还在于提供一种用于监测六价铬的方法，该方法监测结果准确。为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于监测六价铬的试剂盒，由硫磷酸溶液和显色剂溶液组成，所述硫磷酸溶液包括体积比为(0.5 1.5) (0.5 1.5) (135 160)的浓硫酸、浓磷酸和水；所述显色剂溶液包括显色剂、无水乙醇和水。优选的，所述显色剂溶液中显色剂和水的质量体积比为(O. 05 O.1g) 1L。优选的，所述显色剂溶液中显色剂和水的质量体积比为O. 08g IL0优选的，所述硫磷酸溶液包括体积比为1:1 : 148的浓硫酸、浓磷酸和水。优选的，所述硫磷酸溶液与显色剂溶液的体积比为1: (I 2)。优选的，所述显色剂为二苯碳酰二肼，所述浓硫酸的浓度为98%，所述浓磷酸的浓度为85%。
相应的，本发明还提供一种用于监测六价铬的方法，包括以下步骤以在线监测仪为监测装置，将硫磷酸溶液和显色剂溶液与待检测水样接触，所述硫磷酸溶液包括体积比为(O. 5 1. 5) (O. 5 1. 5) (135 160)的浓硫酸、浓磷酸和水；所述显色剂溶液包括显色剂、无水乙醇和水；监测显色剂溶液的吸光度变化，确定待检测水样中的六价铬含量。优选的，所述硫磷酸溶液、显色剂溶液与待检测水样的体积比为(I 2) (I 2) (I 2)。优选的，所述硫磷酸溶液、显色剂溶液与待检测水样的体积比为1:1 :1。优选的，所述硫磷酸溶液包括体积比为1:1 : 148的浓硫酸、浓磷酸和水。本发明提供一种用于监测六价铬的试剂盒，由硫磷酸溶液和显色剂溶液组成，所述硫磷酸溶液包括体积比为(O. 5 1. 5) (O. 5 1. 5) (135 160)的浓硫酸、浓磷酸和水；所述显色剂溶液包括显色剂、无水乙醇和水。与现有技术相比，本发明采用无水乙醇溶解显色剂，无需丙酮作为溶剂，对环境更加友好。并且，本发明提供的试剂盒酸含量较少，保证了监测结果的同时，减小酸给人体带来危害，节约了资源。相应的，本发明还提供一种用于监测六价铬的方法，该方法仅需硫磷酸溶液和显色剂溶液两种试剂，与现有技术中将三种试剂分别进样相比，减小了在线监测仪由于进样种类繁多所产生的误差，监测结果准确。
具体实施例方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明公开了一种用于监测六价铬的试剂盒，由硫磷酸溶液和显色剂溶液组成，所述硫磷酸溶液包括体积比为(O. 5 1. 5) (O. 5 1. 5) (135 160)的浓硫酸、浓磷酸和水；所述显色剂溶液包括显色剂、无水乙醇和水。在六价铬的测定中，现有技术主要以丙酮作为溶剂，丙酮的主要作用是溶解显色剂，并且丙酮的存在对于六价铬与显色剂的反应无影响。本发明采用无水乙醇作为溶剂，可以溶解显色剂的同时对于六价铬与显色剂的反应并无影响。更重要的是，作为六价铬在线监测的试剂，无水乙醇对环境的影响远远小于丙酮，对环境更加友好。作为优选实施方式，所述硫磷酸溶液包括体积比为1:1 : 148的浓硫酸、浓磷酸和水；所述硫磷酸溶液与显色剂溶液的体积比优选为1: (I 2)，更优选为1:1。本发明采用的浓硫酸的纯度优选为AR级，最优选为GR级，浓度为98% ;所述浓磷酸的纯度优选为AR级，最优选为GR级，浓度为85%。与现有技术相比，本发明提供的试剂盒减少了酸的使用量，酸度较小，从而保证了监测结果的同时，减小了酸给人体带来危害，节约了资源。本发明采用的显色剂优选为二苯碳酰二肼，但不仅限于此。当待检测水样中含有六价铬时，在酸性条件下，六价铬可以与二苯碳酰二阱形成紫红色的配合物，该配合物在540nm处具有特征吸收峰，用来检测六价铬的浓度。所述显色剂溶液中显色剂和水的质量体积比优选为(O. 05 O. lg) :1L，更优选为0.08g:lL。本发明改变了传统方法中显色剂的浓度，即采用了低浓度的显色剂，从而在对六价铬的监测过程中避免了由于高浓度显色剂残留所带来的误差。另外，所述硫磷酸溶液和所述显色剂溶液中均包括一定含量的水，其优选为纯水或超纯水等不含铬离子的水。本发明所述用于监测六价铬的试剂盒优选按照如下方法制备将浓硫酸、浓磷酸和水按体积比为(O. 5 1.5) (O. 5 1. 5) (135 160)混合，得到硫磷酸溶液；将显色剂、无水乙醇和水混合，得到显色剂溶液。相应的，本发明还提供一种用于监测六价铬的方法，包括以下步骤以在线监测仪为监测装置，将硫磷酸溶液和显色剂溶液与待检测水样接触，所述硫磷酸溶液包括体积比为(O. 5 1. 5) (O. 5 1. 5) (135 160)的浓硫酸、浓磷酸和水；所述显色剂溶液包括显色剂、无水乙醇和水；监测显色剂溶液的吸光度变化，确定待检测水样中的六价铬含量。在上述对六价铬的监测过程中，所述硫磷酸溶液、显色剂溶液与待检测水样的体积比优选为(I 2) (I 2) (I 2)，更优选的，所述硫磷酸溶液、显色剂溶液与待检测水样的体积比为1:1 :1。其中，水样体积是六价铬监测过程中的重要的因素之一，水样体积过大或过小，都会导致对六价铬的监测的准确度下降。针对已公开文献中分光光度法测定水质六价铬的方法存在的试剂和水样进样量不一致的问题，本发明改变试剂浓度和待检测水样的进样比例，最优选使硫磷酸溶液、显色剂溶液与待检测水样的体积比为1:1: 1，解决了在线监测仪由于试剂进样量相对较少所产生的误差。作为优选实施方式，所述硫磷酸溶液包括体积比为1:1 : 148的浓硫酸、浓磷酸和水；所述硫磷酸溶液与显色剂溶液的体积比优选为1: (I 2)，更优选为1:1。在本发明中，该监测六价铬的方法仅需硫磷酸溶液和显色剂溶液两种试剂，与现有技术中将三种试剂分别进样相比，减小了在线监测仪由于进样种类繁多所产生的误差，方便快捷，监测结果准确。为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明实施例中采用的化学试剂均为市购。实施例1用于监测六价铬的试剂盒的制备原料为浓度为98%的浓硫酸、浓度为85%的浓磷酸、无水乙醇、显色剂(二苯碳酰二肼)和纯水。硫磷酸溶液的制备分别移取浓硫酸、浓磷酸溶于少量纯水，置于IOOOml容量瓶中，用纯水定容，混匀备用，所述浓硫酸、浓磷酸和纯水的体积比为1:1 : 148;显色剂溶液的制备准确称取显色剂(二苯碳酰二肼)溶于无水乙醇中，搅拌至完全溶解，再加入纯水稀释，定容至1000ml，混匀，保存在棕色容量瓶中备用，所述显色剂(二苯碳酰二肼)和纯水的质量体积比为O. 08g 1L ；标准曲线的绘制准确移取0,0. 5、1、1· 5,2. 0,2. 5,3. 0,3. 5,4. 0,4. 5,5. Oml 浓度
为lmg/L的铬标准使用液于25ml比色管中,加入5ml硫磷酸,摇勻,加纯水定容至IOml,充分摇匀，加入5ml显色剂溶液，摇匀，静置3分钟，以超纯水为空白参比，用30mm光程的比色皿，在540nm波长处测量吸光度，并绘制标准曲线。实施例2、用天瑞在线水质六价铬监测仪自动吸取5ml无色透明水样、O. 5mg/L铬标液5ml,再依次自动吸取5ml硫磷酸溶液，5ml显色剂溶液，充分反应后，在30mm光程的比色皿中，540nm波长处测量吸光度，七次测量的结果分别为O. 497,0. 499,0. 498,0. 499,0. 500、O. 500、O. 500，相对标准偏差 RSD 为 O. 214%。由本实施例可见，采用本发明制备的监测六价铬的试剂盒监测六价铬，所测结果精密度、准确度均很好，解决了由于自动进样管路残留所带来的误差。实施例3用天瑞在线水质六价铬监测仪自动吸取5ml无色透明水样、O. 04mg/L铬标液5ml，再依次自动吸取5ml硫磷酸溶液，5ml显色剂溶液，充分反应后，在30mm光程的比色皿中，540nm波长处测量吸光度，七次测量的结果分别为O. 037,0. 037,0. 037,0. 038,0. 037、O.038、0. 037。由本实施例可见，采用本发明所用试剂及配比所测水样检出下限低至O. 04mg/L,达到国标要求。实施例4用天瑞在线水质六价铬监测仪自动吸取5ml无色透明水样、5mg/L铬标液溶液5ml，再依次自动吸取5ml硫磷酸溶液，5ml显色剂溶液，充分反应后，在30mm光程的比色皿中，540nm波长处测量吸光度，七次测量的结果分别为4. 993,5. 032,5. 025,5. 025,5. 032、5. 032,5. 032，RSD 为 O. 262%。从此实例可见，采用本发明所用试剂及配比所测水样检出上限可高达5mg/L，可以解决工业废水等含六价铬较高的水质的全自动在线监测问题。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种用于监测六价铬的试剂盒，由硫磷酸溶液和显色剂溶液组成，所述硫磷酸溶液包括体积比为(O. 5 1. 5) (O. 5 1. 5) (135 160)的浓硫酸、浓磷酸和水；所述显色剂溶液包括显色剂、无水乙醇和水。
2.根据权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述显色剂溶液中显色剂和水的质量体积比为(0.05 O. lg) :1L。
3.根据权利要求2所述的试剂盒，其特征在于，所述显色剂溶液中显色剂和水的质量体积比为O. 08g:lL。
4.根据权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述硫磷酸溶液包括体积比为 I I 148的浓硫酸、浓磷酸和水。
5.根据权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述硫磷酸溶液与显色剂溶液的体积比为I (I 2)。
6.根据权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述显色剂为二苯碳酰二肼，所述浓硫酸的浓度为98%，所述浓磷酸的浓度为85%。
7.一种用于监测六价铬的方法，包括以下步骤以在线监测仪为监测装置，将硫磷酸溶液和显色剂溶液与待检测水样接触，所述硫磷酸溶液包括体积比为(O. 5 1. 5) (O. 5 1. 5) (135 160)的浓硫酸、浓磷酸和水； 所述显色剂溶液包括显色剂、无水乙醇和水；监测显色剂溶液的吸光度变化，确定待检测水样中的六价铬含量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫磷酸溶液、显色剂溶液与待检测水样的体积比为(I 2) (I 2) (I 2)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述硫磷酸溶液、显色剂溶液与待检测水样的体积比为1:1:1。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫磷酸溶液包括体积比为 I I 148的浓硫酸、浓磷酸和水。
全文摘要
本发明公开了一种用于监测六价铬的试剂盒，由硫磷酸溶液和显色剂溶液组成，所述硫磷酸溶液包括体积比为(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)∶(135～160)的浓硫酸、浓磷酸和水；所述显色剂溶液包括显色剂、无水乙醇和水。本发明采用无水乙醇溶解显色剂，无需丙酮作为溶剂，对环境更加友好。并且，本发明提供的试剂盒酸含量较少，保证了监测结果的同时，减小酸给人体带来危害，节约了资源。本发明还提供一种用于监测六价铬的方法，该方法仅需硫磷酸溶液和显色剂溶液两种试剂，与现有技术中将三种试剂分别进样相比，减小了在线监测仪由于进样种类繁多所产生的误差，监测结果准确。
文档编号G01N21/31GK103018183SQ20111028391
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者栾旭东, 杨瑞, 周晓辉 申请人:江苏天瑞仪器股份有限公司