一種熒光設(shè)備用于銅離子定量檢測(cè)的比色分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熒光比色分析，是一種熒光設(shè)備用于銅離子定量檢測(cè)的比色分析方法：銅離子溶液與實(shí)驗(yàn)室合成的羅丹明熒光指示劑反應(yīng)能夠使其熒光增強(qiáng)，采用自制的熒光比色設(shè)備，通過(guò)365nm特定波長(zhǎng)的光對(duì)指示劑進(jìn)行激發(fā)。用電子成像設(shè)備，如掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等捕捉銅離子加入前后指示劑的熒光顏色變化。提取其顏色變化前后圖像中紅、綠、藍(lán)（RGB）三個(gè)通道的顏色變化值，構(gòu)建銅離子與之相對(duì)應(yīng)濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。在樣品測(cè)試過(guò)程中，將所得樣品的顏色變化值與曲線中的值比對(duì)，從而對(duì)未知樣品中的銅離子進(jìn)行定量的選擇性分析。該方法可檢測(cè)10-5M的銅離子濃度，并可有效排除9種離子共存干擾，具有較高的選擇性。
【專利說(shuō)明】—種熒光設(shè)備用于銅離子定量檢測(cè)的比色分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熒光比色方法，具體地說(shuō)是一種熒光設(shè)備用于銅離子定量檢測(cè)的比色分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅，因其優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，較好的延展性，超強(qiáng)的記憶本領(lǐng)，以及穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、油漆、國(guó)防、電子、化學(xué)以及陶瓷等工業(yè)，給生產(chǎn)帶來(lái)了革命性的變革。各種銅的污染也隨之流失到環(huán)境中，給人們的生活帶來(lái)威脅。銅雖是人體生命活動(dòng)所必須的金屬元素,每人每天可能的銅需要量為25-35 μ g,銅在體內(nèi)參與酶的組成與代謝，能促進(jìn)胰島素分泌，降低血糖。然而，過(guò)量的銅對(duì)人體造成的危害確是不容忽視的。過(guò)量銅的攝入可導(dǎo)致心肌、腦部、肝肺以及腎功能的性變，甚至引發(fā)癌癥。因此，在工業(yè)分析、環(huán)境檢測(cè)、藥物篩選及生命科學(xué)各領(lǐng)域均需要對(duì)銅的含量進(jìn)行測(cè)定。我國(guó)在新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)日常飲用水中銅離子的含量進(jìn)行了明確規(guī)定，不可超出lmg/L。
[0003]國(guó)際上目前廣泛采用的銅離子定性定量檢測(cè)技術(shù)包括:分光光度法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、陽(yáng)極溶出伏安法、等離子體感應(yīng)光譜法等。
[0004]這些方法能夠成功檢測(cè)水中銅離子污染物，但普遍成本較高，需要大型儀器和熟練的操作人員，且一般在現(xiàn)場(chǎng)采樣，然后送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行離線分析，存在耗時(shí)，分析步驟復(fù)雜，分析儀器昂貴，采樣頻率低以及樣品不易保存等缺點(diǎn)。在有些情況下，需要及時(shí)知道環(huán)境污染情形，以便迅速制定相應(yīng)的處理對(duì)策。面對(duì)這些難題，最理想的解決方法就是原位實(shí)時(shí)檢測(cè)。目前市面上也有一些商品化的銅離子檢測(cè)試紙，有些采取浸潤(rùn)含指示劑的有機(jī)溶液并晾干制得，未充分考慮指示劑的固定，導(dǎo)致試紙易脫色；另一些采用在制造試紙過(guò)程中將指示劑與紙漿混合進(jìn)行制備，制作過(guò)程繁瑣，且檢測(cè)靈敏度不甚理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種熒光設(shè)備用于銅離子定量檢測(cè)的比色分析方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種熒光設(shè)備用于銅離子定量檢測(cè)的比色分析方法，包括羅丹明喹啉類熒光指示劑的合成，銅離子的螯合，熒光比色設(shè)備的搭建，熒光比色讀取，以及樣品測(cè)定，其特征在于:
[0008]結(jié)合8-羥基喹啉與羅丹明指示劑對(duì)金屬離子的螯合能力，合成羅丹明喹啉類熒光指示劑，對(duì)不同濃度的銅離子進(jìn)行檢測(cè)；采用熒光比色設(shè)備，通過(guò)數(shù)碼相機(jī)對(duì)銅離子與指示劑反應(yīng)后的熒光變化圖像進(jìn)行采集，提取其顏色變化前后圖像中紅、綠、藍(lán)(RGB)三個(gè)通道的顏色變化值，構(gòu)建銅離子與之相對(duì)應(yīng)濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0009]I)羅丹明喹啉類指示劑的合成:采用簡(jiǎn)單的一步合成，將羅丹明B酰肼②與8-羥基喹啉-2-甲醛反應(yīng)，生成羅丹明喹啉類銅離子熒光指示劑①:[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種熒光設(shè)備用于銅離子定量檢測(cè)的比色分析方法，包括羅丹明喹啉類熒光指示劑的合成，銅離子的螯合，熒光比色設(shè)備的搭建，熒光比色讀取，以及樣品測(cè)定，其特征在于: 結(jié)合8-羥基喹啉與羅丹明指示劑對(duì)金屬離子的螯合能力，合成羅丹明喹啉類熒光指示劑，對(duì)不同濃度的銅離子進(jìn)行檢測(cè)；采用熒光比色設(shè)備，通過(guò)數(shù)碼相機(jī)對(duì)銅離子與指示劑反應(yīng)后的熒光變化圖像進(jìn)行采集，提取其顏色變化前后圖像中紅、綠、藍(lán)(RGB)三個(gè)通道的顏色變化值，構(gòu)建銅離子與之相對(duì)應(yīng)濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)曲線； 1)羅丹明喹啉類指示劑的合成:采用簡(jiǎn)單的一步合成，將羅丹明B酰肼②與8-羥基喹啉-2-甲醛反應(yīng)，生成羅丹明喹啉類銅離子熒光指示劑①:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述銅離子指示劑為羅丹明喹啉類熒光指示劑，結(jié)合了羅丹明以及8-羥基喹啉對(duì)金屬離子的螯合作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述數(shù)碼成像設(shè)備為彩色成像設(shè)備，如CCD、數(shù)碼相機(jī)或掃描儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:指示劑加銅離子反應(yīng)后的顏色能夠經(jīng)由Photoshop軟件，通過(guò)數(shù)字化的形式反映出來(lái)，為定量分析提供依據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述塑料小管本身為無(wú)色透明圓柱形，其內(nèi)徑6mm,外徑8mm,高12mm,其管底透光性良好。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述熒光激發(fā)設(shè)備為8盞4V20mA的發(fā)光二極管紫外燈串聯(lián)，并將其均勻的固定在一個(gè)頂部封閉的黑色套桶中央，套桶下端開(kāi)口，構(gòu)成一個(gè)面光源，發(fā)光二極管下方固定有一個(gè)直徑為2.5cm的僅可讓365nm光通過(guò)的窄帶濾光片，使透過(guò)的光只有365nm左右；另外,在放反應(yīng)溶液的小管底部下方配有另一個(gè)400-700nm的帶通濾光片,用來(lái)過(guò)濾掉發(fā)光二極管燈發(fā)出的背景光。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于:在樣品測(cè)試過(guò)程后，提取指示劑加銅離子前后的圖像，采用Photoshop軟件將直觀的圖像數(shù)字化后，提取顏色變化前后圖像中的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三個(gè)通道的顏色變化值(AR=R反應(yīng)后-R反鋪，AG=G反應(yīng)后-G反鋪，AB=B-B &Μ?)，通過(guò)顏色變化值與濃度梯度構(gòu)建銅離子的濃度梯度曲線。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK103512872SQ201210222091
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】馮亮, 關(guān)亞風(fēng), 李慧, 呂永軍, 李笑 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所