一种硫化物的检测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于分析化学领域，涉及一种简便、灵敏、快速的测定硫化氢的方法及体积 小、质量轻、便携式硫化氢检测仪器。
【背景技术】
[0002] H2S, -种无色、有臭鸡蛋气味的酸性气体，其密度比空气大，能溶于水，(TC时1摩 尔水能溶解2. 6摩尔左右的硫化氢。硫化氢是一种急性剧毒气体，环境空气中的硫化氢浓 度通常为0. 1~1 μ g/m3。当空气中的硫化氢浓度在70~150ppm时，人会感到明显的眼 及上呼吸道刺激；600~700ppm时，患者感到呼吸困难、胸闷、头晕、恶心等，出现化学性肺 炎和肺气肿，很快由意识模糊陷入昏迷；700ppm以上时，患者在吸入后数秒内昏迷，造成中 枢系统麻痹，甚至死亡。硫化氢的水溶液氢硫酸，是一种弱酸，当它受热时，硫化氢又从水里 逸出。但近几年，硫化氢已经成为继NO和CO后的第三个气体信息分子，自20世纪90年代 以来的研究表明，内源性产生的硫化氢存在于哺乳动物的多种组织和器官中，通过多种调 节方式和信号转导形式发挥多种生理、病理功能。在炎症状态下，血浆中硫化氢水平显著升 高，各级血管、肝、肺和胰腺组织中硫化氢含量或产率显著增加；硫化氢是重要的促血管新 生因子，调节心血管舒缩效应有关的分子靶点三磷酸腺苷敏感性钾通道；内源性硫化氢体 系下调是高血压的重要发病机制之一，内源性硫化氢通过直接舒张血管、抑制血管平滑肌 细胞增殖、诱导血管平滑肌细胞凋亡以及减缓血管细胞外基质重塑发挥抗高血压作用；内 源性硫化氢与包括帕金森综合症、血管性痴呆、脑梗死等在内的神经系统疾病都有关系；内 源性硫化氢合成增多与糖尿病发病有关[5]。近几年来，内源性硫化氢在机体心血管系统、神 经系统生理活动及病理生理改变中的重要意义得到科学界的广泛关注，内源性硫化氢在内 分泌系统、消化系统、免疫系统、呼吸系统、泌尿系统等机体各系统中的调节作用成为生命 科学的研究热点，掀起了 "H2S研究时代"的热潮。准确测定体内硫化氢的含量有利于疾病 的早日诊断，有助于早日发现疾病；在某些疾病中可以通过改变硫化氢的含量使病情减缓， 有助于治疗过程。因此，发展简单、便宜、灵敏、特异性的硫化氢分析方法，对血液中的硫化 氢进行准确快速检测对阐明其生物学功能及临床诊断具有重要意义。
[0003] 目前，常用的检测硫化氢的方法有：亚甲蓝分光光度法、荧光探针法、电化学方法、 化学发光法以及色谱法等。
[0004] 亚甲蓝分光光度法在测定过程中需要对N，N-二甲基对苯二胺溶液进行稀释，稀 释后溶液的pH值在0~2个单位内变动，使亚甲蓝的摩尔吸光系数发生变化，影响测定结 果，且高浓度的亚甲蓝由于形成了二聚物和三聚物会使得测定结果偏离线性响应。荧光探 针法中，所用的荧光探针需经复杂的合成过程，且荧光探针对细胞的毒性尚未研究明确。电 化学方法中，由于在电极表面形成Ag2S，所以电极在每次使用前需要进行修复和校正，工作 量较大，且测定结果的重现性与修复及校正的准确度有关。色谱法也需经复杂的预处理过 程才能对硫化氢进行定量分析。此外，这些方法所使用的仪器均为商品化仪器，如：紫外可 见分光光度计、荧光仪、化学发光仪、色谱仪等，这些仪器不方便携带，较为昂贵，所以需开 发测定硫化氢的新方法，构建成本低、便于携带的硫化氢检测装置。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术缺陷，本发明提供了一种将气体通路与光通路设计在同一 路径，将气体分离与滤纸富集相结合对气体进行分析且分析成本较低的硫化物的检测方 法。
[0006] 本发明还提供了一种用上述方法的硫化物的检测装置，其结构简单、成本较低且 分析精度高、检出限低、灵敏度高。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是由以下步骤实现：
[0008] (1)将滤纸浸泡在浓度为100. 0~500. 0 μ mol/L、pH为6. 0~9. 0的甲基绿溶液 中，摇动溶液至甲基绿充分吸附在滤纸8上；
[0009] (2)取出滤纸，空气中放置5~IOs后，将其放置于化学反应池中；
[0010] (3)将盛放待测样品的盛样管放入托管中，并将其接入管路体上，使其与管路体 上的气体混合腔连通，气体混合腔的气体通过管路进入化学反应池中，与光源发出的光线 一起穿透过吸附有甲基绿的滤纸，在滤纸的另一侧采集光信号强度，经光电转换后得到电 压值，记录初始10~15s的电压值并取其平均值，得到加酸前的初始电压平均值，记为U。；
[0011] (4)用注射器向盛样管中注入体积浓度为5%的非挥发酸，使待测样品中的硫化 物全部转化为硫化氢；
[0012] (5)向盛样管中通入惰性气体氮气或者氩气，使氮气或者氩气与硫化氢气体混合 并将生成的硫化氢气体携带出来进入化学反应池中，硫化氢气体与滤纸上吸附的甲基绿发 生反应，使滤纸上甲基绿的颜色从深绿色变为浅绿色或无色，同时光源发出的光线透过滤 纸，随着滤纸颜色的变化其光信号强度也发生变化，实时采集反应后的光信号强度，经光电 转换后得到实时电压值，记为Ut;
[0013] (6)关闭光源，采集光信号强度，得到暗电压值，记为Ud;
[0014] (7)将所得的U。、队及U ,按照下式计算出硫化氢存在时样品的瞬时吸光度值，
[0015] A = -Ig(Ut-Ud)/ (U0-Ud)
[0016] (8)以超纯水为空白试样，按照上述步骤（3)~（6)，得到空白试样的瞬时吸光度 值 Ablank，
[0017] (9)硫化氢存在时待测样品的吸光度降低值按下式计算：
[0018] AA = Ablank-Affis
[0019] 其中，ΔΑ表示与空白信号值相比，在硫化氢存在时待测样品的吸光度降低值；
[0020] Ablank表示空白溶液对应的瞬时吸光度；
[0021] 心25表示硫化氢存在时的待测样品对应的瞬时吸光度；
[0022] 按照外标法用一系列浓度的标准硫化钠溶液做出标准曲线，根据标准曲线和硫化 物存在时的血清样品对应吸光度降低值，从而得到待测样品中的硫化物的浓度。
[0023] 上述硫化物是待测样品中含有HS或/和S 2的化合物。
[0024] 上述非挥发酸是磷酸或者硫酸，待测样品与非挥发酸的体积比为1 :5~1 :10。
[0025] 上述步骤⑶中，向盛放待测样品的盛样管中添加体积浓度为0. 2%的消泡剂，待 测样品与消泡剂的体积比为10:1~5:1。
[0026] 上述步骤（5)中惰性气体是氮气或者氩气，氮气或者氩气的气体流速为20~ 50mL/min〇
[0027] 本发明还提供一种实现上述方法的硫化物的检测装置，其包括避光的管路体，在 避光管路体的顶部加工有加药口和载气进口、内腔加工通气管路、底部加药口下方加工有 与通气管路连通的凹槽结构的气体混合腔，在加药口上设置有加药控制阀，在载气进口上 安装有载气管，在凹槽的槽口设置有托管，在托管内同轴设置有顶部敞口且与管路体凹槽 相连通的盛样管，载气管延伸至盛样管内腔，气体混合腔通过通气管路与化学反应池的进 气口连通，化学反应池的进气端加工有入射光孔，通过安装在入射光孔上的入射光纤与光 源连接，化学反应池的进气方向与光入射方向垂直，化学反应池的出气口与进气口相对且 与进气方向相反，在其出气端加工有出射光孔，通过安装在出射光孔上的出射光纤与光电 转换器连接，在化学反应池内中部设置有吸附有甲基绿的滤纸，滤纸的中心线与光轴重合。
[0028] 上述光源的入射光斑等于化学反应池的截面直径，光源的入射光激发峰与检测硫 化氢反应后反应产物或反应试剂的吸收峰位置相同。
[0029] 上述光源与滤纸之间的间