氢。
[0077] 供应部51连续供应试剂和试样，所供应的试样和试剂反应后通过排出口 18被排 出。由此，本实施例的测铬装置可连续监测铬。
[0078] 供应部51将溴离子与试剂一起供应到微流控芯片30,由此化学发光强度增加，进 而提高测铬装置的灵敏度，测铬装置会具有更低的检测极限。而且，供应部51将EDTA与试 剂一起供应。Η)ΤΑ在碱性条件下与金属离子反应而形成络合物，由此除去参与试样所含鲁 米诺的化学发光反应的其他金属离子，从而可以避免铬浓度的测定不准确。
[0079] 检测器42接入电源61。而且，检测器42上接设对检测器42中产生的信号进行加 工处理的数字万用表62,数字万用表62将处理后的信号传送到相连的计算机63。
[0080] [实验例1]
[0081] 在实验例1中，利用本实施例的微流控芯片及包含它的测铬装置来测定了基于 铬浓度的化学发光强度。化学发光试剂用于从试样检测出铬（III)，其在碱性条件下与铬 (III)进行反应引起化学发光。化学发光试剂由鲁米诺和过氧化氢组成，化学发光的强度根 据鲁米诺和过氧化氢的浓度会发生变化。
[0082] 用于化学发光法的缓冲溶液制备方法如下：将30. 09g的硼酸（H3BO3)、10. 2g的溴 化钾（KBr)、2. 92g 的 EDTA ((HOOCCH2) 2HNCH2CH2NH (CH2COOH) 2)溶解于蒸馏水中，再利用 5M 的 氢氧化钾（KOH)溶液将pH值调成10. 9,并使最终体积成为1L。化学发光试剂的制备方法如 下：将0. 02g的鲁米诺溶解于缓冲溶液并调整pH值达到10. 9后，使最终体积成为100mL。氧 化剂的制备方法如下：将〇. 868mL的过氧化氢溶解于所述缓冲溶液并调整pH值达到10. 9 后，使最终体积成为l〇〇mL。用于使铬（IV)被还原成铬（III)的还原剂其制备方法如下：将 0. 1104g的亚硫酸钾（K2SO3)溶解于蒸馏水并调整pH值达到2. 5后，使最终体积成为100mL。 铬（III)和铬（IV)的标准试样其制备方法如下：分别将硝酸铬九水合物（Cr(NO 3)3 · 9H20) 和络酸钾（K2CrO4)溶解于蒸馏水制备1000 ppm的溶液后，通过稀释以5ppb、50ppb、125ppb、 250ppb、500ppb、1000 ppb的浓度分别进行制备。
[0083] 化学发光试剂即鲁米诺通过第一试剂注入口 13注入，而过氧化氢通过第二试剂 注入口 14注入。试样通过试样注入口 11、还原剂通过还原剂注入口 12分别予以注入。注 入各溶液时使用的蠕动栗的流速为7. 5 μ L/min。
[0084] 图4a示出基于化学发光试剂中有无0.1 M溴离子以及铬（IV)浓度的化学发光信 号，图4b示出基于化学发光试剂中有无0.1 M溴离子的铬（IV)的校准曲线。
[0085] 本实验例中使用的标准试样为 5ppb、50ppb、125ppb、250ppb、500ppb、1000 ppb 的 铬（IV)，注入还原剂并使用添加0.1 M溴离子的化学发光试剂和未添加溴离子的化学发光 试剂，连续测定了基于各浓度的化学发光信号。溴离子会攻击碱性条件下金属离子、过氧化 氢及鲁米诺反应而生成的复合体。由此，会生成更多的引起化学发光的激发态邻苯二甲胺 (3-aminophthalate)，使得化学发光强度增加。如图4a所示，使用添加0.1 M溴离子的化学 发光试剂时，与使用未添加溴离子的化学发光试剂时相比，化学发光强度大为增加。
[0086] 在图4b中，添加0.1 M溴离子的化学发光试剂的校准曲线为y = 0.0 OlOOx+0.00 289(R2= 0. 9999)，而未添加溴离子的化学发光试剂的校准曲线为y = 0. 000182X+0. 000212 (R2= 0. 9999)。其中，y表示化学发光强度，X表示浓度，R 2表示线性 系数。这种校准曲线是使用由待分析物质制备的标准试样，从低浓度开始按照浓度顺序测 定化学发光强度后，将基于待分析物质浓度的化学发光强度的关系用线来表示的。
[0087] 如图4b所示，使用添加0.1 M溴离子的化学发光试剂时，与使用未添加溴离子的化 学发光试剂时相比，校准曲线的斜率增加约5. 5倍。
[0088] 而且，添加0· IM溴离子时，检测极限为0· 32ppb，与未添加溴离子时的检测极限 1. 3ppb相比，具有大约低4倍的检测极限。因此，通过化学发光试剂中添加0.1 M溴离子能 够以更高的灵敏度和低检测极限对铬进行检测。
[0089] [实验例2]
[0090] 在本实验例2中，将上板10和下板20均用黑色PDMS制作和用透明PDMS制作的 微流控芯片适用于测铬装置，并测定了总铬的化学发光强度。本实验例是在暗室进行的。
[0091] 图5示出基于由黑色微流控芯片和透明微流控芯片得到的铬（IV)浓度的化学发 光信号。
[0092] 如图5所示，用透明PDMS制作的微流控芯片由于外部光线进入检测器，本底信号 (background signal)的强度和信号的噪声大为增加，由络（IV)标准试样（5ppb、50ppb、 125ppb、250ppb、500ppb、1000 ppb)得到的化学发光信号也因周围的光线和化学发光反应中 产生的光线的散射而导致信号不稳定且噪声大。
[0093] 而且，随着本底信号强度大大增加，50ppb以下的络（III)的化学发光信号无法与 本底信号区别。如上所述，对于由使用透明PDMS制作的微流控芯片得到的化学发光信号， 随着本底信号的强度和噪声的增加，检测极限变高，且可检测的铬的浓度范围缩小。
[0094] 反观使用黑色PDMS制作的微流控芯片，由于阻断了外部光线进入检测器，本底信 号的强度和噪声降低，化学发光信号非常稳定。测铬装置通过使用由黑色PDMS制作的微流 控芯片有效地阻断了外部光线，从而能够以更高的灵敏度和低检测极限对铬进行检测，还 能扩大可检测的铬的浓度范围。
[0095] [实验例3]
[0096] 在本实验例3中，将500ppb铬（III)由试样注入口注入，并用冷却型CXD(Cooled (XD)照相机观察了化学发光。图6是对出现在检测通道的500ppb铬（III)的化学发光用 冷却型(XD(C〇〇led C⑶）照相机进行观察的照片。化学发光在检测通道17的中间部分出 现得最为强烈，而起始部分和末尾部分的化学发光强度相对弱于中间部分。这一结果表明， 微流控芯片的设计和试剂的条件得到优化，使得能够测定从化学发光出现至消失由化学发 光反应产生的大部分光线，从而可进行高灵敏度的铬检测。
[0097] [实验例4]
[0098] 在本实验例4中，将还原通道的长度固定成一定长度100cm，而改变试剂混合通道 16的长度分别为0cm、20cm、60cm、100cm，并测定了化学发光强度。
[0099] 图7a示出基于试剂混合通道长度变化的铬（IV)的化学发光信号，图7b示出基于 试剂混合通道长度变化的铬（IV)的校准曲线。
[0100] 本实验例中使用的标准试样为 5ppb、50ppb、125ppb、250ppb、500ppb、1000 ppb 的 铬（IV)，注入还原剂连续测定了基于各浓度的化学发光信号。碱性条件下由过氧化氢引起 的鲁米诺氧化反应的反应速度非常快，因此化学发光试剂即鲁米诺和过氧化氢即使在没有 起催化作用的铬（III)的情况下，也在试剂混合通道16进行反应而引起化学发光。因此， 如图7a所示，试剂混合通道16的长度越长，在检测通道17发生的化学发光的强度越降低， 图7b是由图7a得到的校准曲线，随着试剂混合通道16的长度变长，校准曲线的斜率减小。 然而，如果没有试剂混合通道16,将试剂直接注入检测通道时（试剂混合通道为Ocm)，因为 与还原通道15的长度之差会产生大的压力差，致使化学发光信号很不稳定，在图7b的校准 曲线上500ppb铬（IV)的化学发光强度超出线性范围。
[0101] 检测装置的灵敏度取决于校准曲线的斜率和测定的重现性。在图7b中，除了试剂 混合通道16的长度为Ocm的情形之外，对于其他情形可以假设测定的重现性相同。因此， 基于试剂混合通道16长度的铬检测灵敏度取决于校准曲线的斜率，所以试剂混合通道16 的长度为20cm时最高。
[0102] [实验例4]
[0103] 本实验例4中，为了确认铬（IV)被还原成铬（III)的还原率，准备总铬浓度同为 1000 ppb且铬（III)和铬（IV)的比例不同分别为3 : 7、5 : 5、7 : 3的标准试样，将该标 准试样分别依次注入微流控芯片A和微流控芯片B，并测定了化学发光信号。
[0104] 图7示出化学发光信号，这些化学发光信号是在还原通道更长于试剂混合通道