一种基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法

本发明涉及游离氯检测领域，具体涉及一种采用邻苯二胺氧化后产物具有荧光的性质测定水中游离氯含量的方法。

背景技术：

1、水中游离氯主要指以次氯酸、次氯酸盐离子和溶解的单质氯形式存在的氯。生活用水经常使用次氯酸钠、氯气等进行消毒，从而在水中产生游离氯。但是自来水中的游离氯不能过量，否则将影响人的身体健康和终端自来水的正常使用。为了确保游离氯对自来水的有足够的杀毒能力又不对人产生过大危害，需要控制水中游离氯在一定的浓度范围。这就需要经常对消毒过程水中的游离氯进行测定。因此对自来水中的游离氯进行测定对保证人们的健康生活非常重要。

2、报道研究中关于水中游离氯的标准测定分析方法主要是光度法，即《水质游离氯和总氯的测定n,n-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法》(hj586—2010)。该方法的原理是水中游离氯在酸性条件下与n,n-二乙基-1,4-苯二胺反应生成红色化合物，该化合物在515nm处具有较大紫外-可将光吸收波长。通过分光光度计测定515nm处的吸光度可以实现水中游离氯的定量分析。该方法在采用1cm的比色皿时检测限在0.12mg/l～1.50mg/l(以cl2计算)。此外，李梦耀等在《水中余氯测定方法进展》一文中将水中游离氯的测定方法分为三大类，分别为化学分析法、光度分析法、电化学及余氯传感器法。化学分析法可以采用滴定操作进行，适合高浓度游离氯测定。而可以作为标准分析法的n,n-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法因为使用具有潜在危害的致癌物而受到限制。褪色分光光度法可以使用其它显色剂，在游离氯存在时褪色，也可以实现游离氯的检测。但是对于超低含量游离氯的测定，光度法的灵敏度还无法完全满足要求。电化学及余氯传感器法具有较高的灵敏度，但是电极容易污染，受外界干扰较为严重。这也限制了这类方法的应用。因此，建立操作简单、灵敏度高的新方法仍然十分必要。

技术实现思路

1、为克服现有标准标准法n,n-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法中测定水中次氯酸根灵敏度低、对环境污染大的缺点，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于邻苯二胺的超灵敏的荧光光度法。该方法保留了原有技术的操作简单、快速、成本低的特点，同时灵敏度有显著提高，对环境污染相对较小。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，包括如下的步骤：

3、步骤a，配制邻苯二胺溶液和游离氯标准溶液；

4、步骤b，根据步骤a配制的邻苯二胺溶液和游离氯标准溶液绘制自来水中活性氯的标准曲线，并得到所述标准曲线的线性方程为△f＝81.441c+15.282，r＝0.9996，由此推导c＝(△f-15.282)/81.441，其中△f为所述标准曲线中加入活性氯前后溶液的荧光强度变化值，c为活性氯浓度；

5、步骤c，对待测自来水样品进行预处理；

6、步骤d，对预处理的待测自来水品进行检测并得到荧光值fx，通过fx计算得到△f；

7、步骤e，将步骤d得到的△f代入步骤b中的下述公式中即可计算得到待测水样中品游离氯含量：

8、c＝(△f-15.282)/81.441。

9、本发明的有益效果是：利用水中邻苯二胺在活性氯存在下被氧化，其氧化产物在弱碱性条件下具有荧光性质，建立活性氯浓度与荧光变化值的线性关系、直接测定活性氯含量。测定体系操作简单、快速、灵敏度高，选择性好，成本低廉。本发明建立的方法灵敏度比传统紫外光度法要高，并且保留了传统方法的优点，能够实现更低浓度的活性氯含量测定。

10、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下进一步的改进：

11、进一步，步骤a按下述方法配制邻苯二胺溶液和游离氯标准溶液：

12、称取邻苯二胺10mg置于10ml样品管中，加入10ml水溶解，摇匀得到1g/l的邻苯二胺溶液；游离氯以次氯酸钠作为代表，准确称取次氯酸钠0.0105g置于小烧杯中，加入2ml溶解后转移到10ml容量瓶中，加水稀释至10ml的刻度，摇匀，按照cl2质量计算得到1mg/l的游离氯标准溶液。

13、进一步，步骤b按下述方法绘制水中活性氯的标准曲线：

14、在10个2ml离心管，依次标记0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，在标记的离心管中分别加入300μl的500mmol/l磷酸盐缓冲液(ph为7.0)，200μl的1g/l的邻苯二胺溶液，然后依次继续分别加入1mg/l游离氯标准溶液0，0.5，1，5，10，15，20，30，40，50μl反应20分钟，反应结束后在标记0，1，2，3，4，5，6，7，8，9的离心管中分别依次加入500μl，499.5μl，499μl，495μl，490μl，485μl，480μl，470μl,460μl，450μl的超纯水，使得每个离心管的总溶液体积为1000μl；用荧光比色皿测定每个离心管内溶液的荧光强度，激发波长为370nm，收集400nm-700nm的荧光发射光谱曲线以便获得可以观察的定量荧光光谱曲线和强度变化趋势；以游离氯浓度c为横坐标，发射波长em＝550nm的荧光变化值△f为纵坐标画图并做线性回归，即可得到水溶液中游离氯的标准曲线，其线性方程为△f＝81.441c+15.282。

15、进一步，，用1ml荧光比色皿测定每个样品管内溶液的荧光强度，测定参数设置为电压680v，狭缝10nm，激发波长ex＝370nm。

16、进一步，步骤c按下述方法对待测自来水样品进行预处理：

17、直接用烧杯接自来水1l，静止5min后，用15ml离心管取15ml烧杯中的自来水将在5000r/min转速霞离心20min，去除固体不溶物，离心结束将上清液转移到另外的15ml离心管中则为待检测自来水样；在2ml离心管中标记为x，分别加入300μl且ph为7.0的500mmol/l磷酸盐缓冲液，200μl的1g/l的邻苯二胺溶液和500μl自来水样，放在暗处反应20min后待检测用。

18、进一步，步骤d按下述方法对预处理的待测自来水样品进行检测得到荧光值fx，并按下述方法通过fx计算得到△f：

19、采用荧光比色皿检测预处理后的待测待测自来水样品，在荧光光度计上测定记录550nm处的荧光值fx，激发波长采用370nm；以500μl超存水替代自来水样品按照步骤c和步骤d进行操作，得到空白550nm处荧光值f0，则△f＝fx-f0。

20、进一步，采用荧光比色皿检测预处理后的待测自来水样品的检测电压为680v，狭缝为10nm。

技术特征：

1.一种基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，其特征在于，包括如下的步骤：

2.根据权利要求1所述的基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，其特征在于，步骤a按下述方法配制邻苯二胺溶液和游离氯标准溶液：

3.根据权利要求1所述的基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，其特征在于，步骤b按下述方法绘制水中活性氯的标准曲线：

4.根据权利要求3所述的基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，其特征在于，用1ml荧光比色皿测定每个样品管内溶液的荧光强度，测定参数设置为电压680v，狭缝10nm，激发波长ex＝370nm。

5.根据权利要求1所述的基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，其特征在于，步骤c按下述方法对待测自来水样品进行预处理：

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，其特征在于，步骤d按下述方法对预处理的待测自来水样品进行检测得到荧光值fx，并按下述方法通过fx计算得到△f：

7.根据权利要求6所述的基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，其特征在于，采用荧光比色皿检测预处理后的待测自来水样品的检测电压为680v，狭缝为10nm。

技术总结
本发明涉及一种基于邻苯二胺测定自来水中游离氯的荧光方法，包括如下的步骤：步骤A，配制邻苯二胺溶液和游离氯标准溶液；步骤B，绘制自来水中活性氯的标准曲线为△F＝81.441c+15.282，R＝0.9996，由此推导c＝(△F‑15.282)/81.441；步骤C，对待测自来水样品进行预处理；步骤D，对预处理的待测自来水品进行检测并得到荧光值F<subgt;x</subgt;，通过F<subgt;x</subgt;计算得到△F；步骤E，将步骤D得到的△F代入步骤B中的下述公式中即可计算得到待测水样中品游离氯含量：c＝(△F‑15.282)/81.441。本发明的有益效果是：测定体系操作简单、快速、灵敏度高，选择性好，成本低廉，比传统紫外光度法要高，并且保留了传统方法的优点，能够实现更低浓度的游离氯含量测定。

技术研发人员：陈盛余,史兵方,欧阳辉祥,左卫元
受保护的技术使用者：百色学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15