本发明属于检测谷物中镉离子含量技术领域，具体涉及本发明属于检测谷物中镉离子含量技术领域，具体涉及一种带有掩蔽剂的快速检测谷物中镉离子的方法及试纸。
背景技术：
近年来，随着工业，农业，加工业等行业的快速发展，环境中重金属的污染问题已日益加重。而环境中的重金属会通过食物链不断积累，危害到人类的生存与健康，例如湖南镉大米事件。而人体中镉含量过量聚集会使肌肉萎缩，骨骼变形，还影响肝肾器官中酶系统的正常功能，严重时会因肝肾综合症死亡。而且镉的长期摄入会使女性患乳腺癌的几率增加。因此，为控制粮食中重金属镉的含量，必须对粮食产区的水质，土壤以及加工过程进行监测，而建立快速，便捷适用于现场检测镉离子的方法显得尤为重要。
目前，常用的检测重金属镉离子的分析方法有紫外分光光度法，原子吸收光谱法，原子发射光谱法，电化学法，电感耦合等离子体质谱法。紫外分光光度法由于测试过程复杂，稳定性及重复性较差，而其他方法在分析镉离子含量时灵敏度高，误差小，结果准确，但需要大型仪器以及专业的操作人员，检出周期长，操作复杂，且仪器昂贵，不适用于现场快速检测。
经过现有技术文献检索发现，专利申请号为201410021261.1的中国专利，名称为带有掩蔽剂的检测中草药镉含量的试纸，该专利所发明的试纸包括依次重叠设置的带测试孔，对照孔的加样基板，带有掩蔽剂的玻璃的纤维层，带有镉显色剂的反应基板以及带有俩个观测孔分别与测试孔，对照孔相对应。利用对硝基苯重氮偶氮苯及其同系列物质为显色剂，将显色剂，底物保护剂，赋形剂，增敏剂，缓冲剂研磨后真空干燥，在涂布在反应基板上。将样品液滴加测试孔内，磷酸盐缓冲液滴加在对照孔，对照实际显色程度与比色卡，从而检测得出中草药中镉元素含量。该试纸首次将掩蔽剂固定于试纸上，便于携带，但其缺点是制作过程繁琐，试纸由四层支撑材料组成，在测试过程中需要现场配制磷酸盐缓冲溶液做对照。
目前国内有关检测镉离子试纸的研究较少，本发明所使用的三氮烯类显色剂在做成试纸时较大的技术难点就是如何将显色剂固定在支撑载体上，且该类有机显色剂一般在水中的溶解性较差。在用其乙醇溶液浸泡的试纸所残留的显色剂较少，检出限不符合检测要求，使用局限性较大。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷进行改进，提供了一种带有掩蔽剂的检测谷物中镉含量的试纸。该试纸首次引入黄原胶为固形剂，且带有吸附效果，制作简单，操作方便，特异性好，灵敏度高，检测时间短，成本低廉，性质稳定，有限期达半年，不需要大型贵重仪器辅助，适用于现场快速检测中，而且检测过程不需要使用磷酸，减少环境污染。
为了实现上述目的，按照本发明提供的检测谷物中镉含量的试纸，包括以下技术方案：
一种带有掩蔽剂的检测谷物中镉含量的试纸，所述试纸由上至下依次包括固形层、显色层、支撑基层和固形层，支撑基层另外配有标准比色卡；所述支撑基层是带有掩蔽剂和增敏剂的滤纸；所述固形层为两层，两层固形层均是有带掩蔽剂和增敏剂的黄原胶；所述显示层为镉复合显色剂。
进一步，所述支撑基层和固形层的掩蔽剂均为混合掩蔽剂，包括盐酸羟胺、氨基乙酸、石酸钠和硫脲；所述增敏剂均为曲拉通x-100、乳化剂op-10或吐温-20任意一种。
进一步，所述支撑基层和固形层使用掩蔽剂的添加量：各组分分别为0.5-1克。
进一步，所述镉复合显色剂为介孔硅球装载2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯镉，所述镉复合显色剂制备方法为：在100毫克介孔硅球中加入3毫升的2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯乙醇溶液，2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯的浓度为1毫克/毫升，再加入7ml去离子水，避光室温搅拌32h，装载完成后离心复溶于20毫升的去离子水中形成复合显色剂溶液。
进一步，所述支撑基层的制备包括如下步骤：分别取所述掩蔽剂各组分溶解于去离子水中形成掩蔽剂溶液，再加入增敏剂，将滤纸浸泡上述溶液中20分钟，取出，真空干燥。
进一步，所述显色层的制备包括如下步骤：将支撑基层滤纸铺于布氏漏斗中，取1毫升复合显色剂溶液于固定大小范围的支撑基层滤纸上，抽滤后使复合显色剂留在支撑基层滤纸上。
进一步，所述固形层的制备包括如下步骤：分别取所述掩蔽剂各组分溶解于去离子水中形成掩蔽剂溶液，再加入增敏剂，取有掩蔽剂与增敏剂的溶液20毫升，加入20毫克黄原胶，加热搅拌至胶体均匀无气泡，将该胶体分别均匀涂在固定有复合显色剂的支撑基层滤纸的上表面和支撑基层滤纸的下表面，形成固形层。
进一步，所述滤纸是中速定量分析滤纸，低速定量分析滤纸或普通滤纸。选用此类支撑材料，纤维素的材质使复合显色剂更容易留在支撑基层上，而且该类材料廉价易得，很大程度的降低了成本。
进一步，所述的标准比色卡，是配制一系列标准浓度的镉离子溶液，将其ph调到11.30左右，在此ph条件下，复合显色剂与镉离子的显色剂最明显，将试纸分别浸泡在这一系列的镉离子溶液中15分钟，拍下颜色，制作成标准色阶。
本发明还公开了这种带有掩蔽剂的检测谷物中镉含量的试纸在检测谷物中镉含量的应用。
掩蔽剂的配方中盐酸羟胺，氨基乙酸主要用于掩蔽铜离子，钴离子，镍离子，铁离子及锌离子的干扰；酒石酸钾钠，硫脲主要用于掩蔽银离子，汞离子，铜离子，铅离子等的干扰。
本发明首次利用抽滤将复合显色剂留于固定区域的支撑基层滤纸上，然后在复合显色剂上涂抹黄原胶，成功的将复合显色剂固定在滤纸上，并且将掩蔽剂和增敏剂以更加简便的方法引入试纸，该试纸适用于现场快速检测谷物中镉含量。建立了现场检测谷物中镉离子的新方法。与现有技术相比，本方法具有以下优势：
1、试纸以中速定量滤纸为基本支撑材料，廉价易得，便于携带。
2、试纸的主要支撑物滤纸外层被黄原胶覆盖形成隔膜，起到保护和固定显色剂的作用，增加了试纸的保质期。
3、试纸制作过程简单，利用抽滤与黄原胶相结合，将复合显色剂固定a于滤纸上，适合于大批量生产，且生产成本低。
4、操作简单，测定所需要的大部分试剂被固定于试纸上，检测过程不需要重新加入，且不需要使用磷酸，减少环境污染。
5、检测灵敏度高特异性强。再利用本发明的试纸快速检测粮食中的镉含量时，检出限为0.1ppm，检测准确度基本与原子吸收分光光度法相差不多。由于掩蔽剂的引进，对于其他金属离子的掩蔽有良好的作用，从而提高了检测的特异性。
6、应用广泛。本发明所建立的检测试纸可以应用到：粮食、土壤、水质、加工食品、中草药、化妆品等物质中镉含量的检测。此外上述样品在测试前必须经过消化处理，将化合态的镉元素消化成无机镉离子，再进行测定。
附图说明：
图1为带有掩蔽剂的快速检测谷物中镉含量试纸的装置图。
其中，1-固形层，2-支撑基层，3-显色层。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图与实例，对本发明进行进一步详细说明。且此处所描述的具体实例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。在不脱离本发明构思的前提下，可以做的相似改进，属于本发明保护范围内。
实施例1
本发明的试纸结构简单，仅以滤纸作为基本支撑材料，且成功的利用黄原胶将显色剂的复合材料固定于滤纸上，以下就是该试纸的制作过程：
1镉显色剂与介孔硅球的复合：所选用硅球为直径50nm左右的介孔硅球，在100毫克介孔硅球中加入3毫升的2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯乙醇溶液，2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯的浓度为1毫克/毫升，再加入7ml去离子水，避光室温搅拌32h,装载完成后离心复溶于20毫升的去离子水中形成镉复合显色剂溶液。
2配制掩蔽剂、增敏剂的混合溶液：在90ml去离子水中加入盐酸羟胺，氨基乙酸，酒石酸钾钠，硫脲各1g，完全溶解后，再加入曲拉通110-x10ml，超声至曲拉通完全溶解，备用。
3配制含有掩蔽剂，增敏剂，黄原胶的混合胶体溶液：取20ml2所配掩蔽剂，增敏剂的混合溶液，加入20mg黄原胶，加热搅拌至胶体均匀无气泡。
4试纸的制备：将1中所得的镉复合显色剂溶液超声均匀，取1ml在固定大小范围的滤纸上抽滤，使复合材料留在滤纸上，之后取0.5ml3中所配混合胶体溶液，均匀的涂在含有显色剂复合材料的滤纸上，真空烘干后将滤纸的反面也涂上胶体溶液，再次真空烘干后将没有显色剂的滤纸部分剪下，密封保存，即为所发明的检测谷物中镉含量的试纸。
5标准色阶的制备：
在25ml容量瓶中加入3ml10％的氨水，此时溶液的ph为11.30左右，配制成一系列浓度的镉标准溶液，将制作好的试纸泡在标液中15分钟，然后将试纸的颜色用数码相机拍下，在计算机上应用photoshop7.0软件设计出比色卡，并标注出对应的检测浓度范围，制备成标准色阶。此试纸的检测范围为0.1～10ppm。
实施例2
1镉显色剂与介孔硅球的复合：所选用硅球为直径50nm左右的介孔硅球，在100毫克介孔硅球中加入3毫升的2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯乙醇溶液，2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯的浓度为1毫克/毫升，再加入7ml去离子水，避光室温搅拌32h,装载完成后离心复溶于20毫升的去离子水中形成镉复合显色剂溶液。
2配制掩蔽剂，增敏剂的混合溶液：在90ml去离子水中加入盐酸羟胺0.5g，氨基乙酸0.5，酒石酸钾钠0.5，硫脲各1g，完全溶解后，再加入乳化剂op-1010ml，超声至乳化剂op-10完全溶解，备用。
3配制含有掩蔽剂，增敏剂，黄原胶的混合胶体溶液：取20ml2中所配掩蔽剂，增敏剂的混合溶液，加入20mg黄原胶，加热搅拌至胶体均匀无气泡。
4试纸的制备：将1中所得的镉复合显色剂溶液超声均匀，取1ml在固定大小范围的滤纸上抽滤，使复合材料留在滤纸上，之后取0.5ml3中所配混合胶体溶液，均匀的涂在含有显色剂复合材料的滤纸上，真空烘干后将滤纸的反面也涂上胶体溶液，再次真空烘干后将没有显色剂的滤纸部分剪下，密封保存，即为所发明的检测谷物中镉含量的试纸。
5标准色阶的制备：
在25ml容量瓶中加入3ml10％的氨水，此时溶液的ph为11.30左右，配制成一系列浓度的镉标准溶液，将制作好的试纸泡在标液中15分钟，然后将试纸的颜色用数码相机拍下，在计算机上应用photoshop7.0软件设计出比色卡，并标注出对应的检测浓度范围，制备成标准色阶。此试纸的检测范围为0.1～10ppm。
实施例3
1镉显色剂与介孔硅球的复合：所选用硅球为直径50nm左右的介孔硅球，在100毫克介孔硅球中加入3毫升的2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯乙醇溶液，2-羟基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯的浓度为1毫克/毫升，再加入7ml去离子水，避光室温搅拌32h,装载完成后离心复溶于20毫升的去离子水中形成镉复合显色剂溶液。
2配制掩蔽剂，增敏剂的混合溶液：在90ml去离子水中加入盐酸羟胺1g，氨基乙酸0.6，酒石酸钾钠1，硫脲各0.5g，完全溶解后，再加入吐温-2010ml，超声至吐温-20完全溶解，备用。
3配制含有掩蔽剂，增敏剂，黄原胶的混合胶体溶液：取20ml2中所配掩蔽剂，增敏剂的混合溶液，加入20mg黄原胶，加热搅拌至胶体均匀无气泡。
4试纸的制备：将1中所得的镉复合显色剂溶液超声均匀，取1ml在固定大小范围的滤纸上抽滤，使复合材料留在滤纸上，之后取0.5ml3中所配混合胶体溶液，均匀的涂在含有显色剂复合材料的滤纸上，真空烘干后将滤纸的反面也涂上胶体溶液，再次真空烘干后将没有显色剂的滤纸部分剪下，密封保存，即为所发明的检测谷物中镉含量的试纸。
5标准色阶的制备：
在25ml容量瓶中加入3ml10％的氨水，此时溶液的ph为11.30左右，配制成一系列浓度的镉标准溶液，将制作好的试纸泡在标液中15分钟，然后将试纸的颜色用数码相机拍下，在计算机上应用photoshop7.0软件设计出比色卡，并标注出对应的检测浓度范围，制备成标准色阶。此试纸的检测范围为0.1～10ppm。
实施例4、大米粉中镉含量的测定
样品的消化前处理：采用混合酸湿法消解,取3种经过研磨过筛的大米粉，过80目筛，称取2g样品置于高型烧杯中,加入10ml浓硝酸,浸泡过夜,160℃加热消煮至溶液变清,加高氯酸5ml继续消煮至清,继续加热至酸液量约2ml,加入2.1ppm的铅标液1ml，以氨水调节溶液ph约为11.30，在用ph约为11.30的氨水-氯化铵缓冲溶液定容至25ml。
实际样品的检测：将所发明的检测试纸浸泡在以上三种大米的消解液中，15分钟后试纸的颜色与标准比色卡对比，检测结果表示，三份大米中均未检出未检出。对于上述溶液再次用电感耦合等离子体-质谱检测，检测结果为0.094ppm，0.0207ppm，0.2736ppb。两种检测结果基本相符合，说明所发明的检测试纸符合要求。
实施例5、绿豆粉中镉含量的测定
在本实例中，选用3种不同的绿豆粉进行消化处理。对样品的处理方法同实施例4相同。
样品的检测基本步骤同实例4相同。检测结果表明，3份绿豆粉的检测结果是两份未检出，一份含量为0.1ppm，用电感耦合等离子体-质谱检测，检测结果为0.1365ppb，0.1454ppb，0.1312ppm。
以上是对本发明具体实例进行了描述。此外，本发明并不局限于上述特定的实施方式，在权利要求范围内对本发明所做的变形或修改，并不影响本发明的实质内容。本次发明的检测试纸生产过程简单，成本低廉，使用方便，能够广泛的应用于现场检测中，发展前景广阔。