金屬離子的檢測方法
【專利摘要】一種金屬離子的檢測方法，采用芹菜乙醇提取液為熒光試劑，利用Fe3+\Ag+離子對芹菜乙醇提取液的熒光強度猝滅的作用，來檢測Fe3+\Ag+離子的含量。所述金屬離子的方法可用以檢測Fe3+/Ag+離子的濃度，污染小，靈敏度高，容易操作，易于推廣，還可有效改善以往用傳統(tǒng)試劑檢測金屬離子帶來的環(huán)境污染，符合綠色化學的理念。
【專利說明】金屬離子的檢測方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬離子的檢測方法，尤其涉及一種Fe3+、Ag+的檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 三價鐵離子的檢測方法很多，如分光光度法、原子吸收法等已得到廣泛應用。但現(xiàn) 有的三價鐵離子的檢測方法仍存在著不足之處：如硫氰酸鹽法靈敏度低，磺基水楊酸法選 擇性較差；另外，采用新的顯色劑檢測三價鐵離子時，試劑空白大多呈有色狀，給操作帶來 不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種采用熒光光度法檢測金屬離子的方法。
[0004] 技術(shù)方案1. 一種金屬離子的檢測方法，采用芹菜乙醇提取液為熒光試劑，利用 Fe3+\Ag+離子對芹菜乙醇提取液的熒光強度猝滅的作用，來檢測Fe3+\Ag+離子的含量。
[0005] 2.技術(shù)方案1所述的金屬離子的檢測方法，包括如下步驟：
[0006] (1)制備芹菜乙醇提取液；
[0007] (2)分別向步驟⑴制得的芹菜乙醇提取液中加入具有不同濃度的Fe37Ag+離子 水溶液，配制過程中確保各個溶液中的芹菜乙醇提取液的濃度相同，制得含有不同F(xiàn)e 37Ag+ 離子濃度的芹菜乙醇提取液；
[0008] (3)測量每個具有不同濃度的Fe37Ag+離子濃度的芹菜乙醇提取液的熒光強度， 以lm 〇l/LFe37Ag+離子濃度的熒光強度為基點，計算出每個Fe3+/Ag +離子濃度所對應的熒 光強度變化量Λ F，以Fe3+/Ag+離子的濃度為橫坐標，以熒光強度的變化量為縱坐標，即得 到隨Fe 37Ag+離子濃度變化，熒光強度變化的工作曲線，并推出相應的線性回歸方程。
[0009] (4)將待測樣品用蒸餾水溶解后，加入步驟（1)中的芹菜乙醇提取液，并確保其中 芹菜乙醇提出液的濃度與步驟（2)中各個濃度中芹菜提取液的濃度相同，利用熒光分光光 度計測量待測樣品溶液熒光強度，根據(jù)步驟（3)中的基點，測出待測樣品溶液的熒光強度 變化Λ匕/ Λ F2，代入步驟（3)中的線性回歸方程，計算出Fe37Ag+的含量。
[0010] 3.技術(shù)方案2所述的金屬離子的檢測方法，其中所述步驟（3)中Fe3+對應的線性 回歸方程為Λ Fi = -1065. 3χ+0· 0394,其中 X = -lgC，R = 0· 9905。
[0011] 4.技術(shù)方案2所述的金屬離子的檢測方法，其中所述步驟（3)中Ag+對應的線性 回歸方程為Λ F2 = 3024. 1χ+0· 3216,其中 X = -lgC, R = 0· 9936。
[0012] 5.技術(shù)方案2所述的所述金屬離子的檢測方法，其中所述步驟⑵所述不同 Fe3+ 離子濃度分別為 1. 0 X 10 8mol/L、1. 0 X 10 7mol/L、1. 0 X 10 6mol/L、1. 0 X 10 5mol/L、 1.0Xl(Γ4mol/L、1.0Xl(Γ3mol/L和1.0Xl(Γ 2mol/L，所述步驟⑵所述不同Ag+離子濃度 分別為 1· 〇 X l(T8mol/L、1· 0 X l(T7mol/L、1· 0 X l(T6mol/L、1· 0 X l(T5mol/L、1· 0 X l(T4mol/L、 1· 0 X l(T3mol/L、1· 0 X l(T2mol/L 和 1· 0 X KTW/L。
[0013] 6.前述技術(shù)方案2-5中任一項所述的金屬離子的檢測方法，其中所述乙醇提取 液通過如下方法制得：將芹菜用水洗凈，用棉簽蘸取無水乙醇擦拭其表面，無水乙醇擦凈小 刀，把芹菜切成小片，稱取5g，研缽將其研碎，溶于50mL的無水乙醇中，靜置24h，過濾，取 10mL濾液用無水乙醇定溶于lOOmL容量瓶，獲得所述芹菜乙醇提取液。
[0014] 7.前述技術(shù)方案2-5中任一項所述的金屬離子的檢測方法，其中各具有不同F(xiàn)e3+ 離子濃度的溶液中，每1L溶液中含有90. 9mL的芹菜乙醇提取液。
[0015] 8.前述技術(shù)方案2-5中任一項所述的金屬離子的檢測方法，其中所述熒光強度檢 測過程中，設定激發(fā)波長為412nm。
[0016] 9.技術(shù)方案6所述的金屬離子的檢測方法，其中各具有不同F(xiàn)e3+離子濃度的溶液 中，每1L溶液中含有90. 9mL的芹菜乙醇提取液。
[0017] 10.技術(shù)方案7所述的金屬離子的檢測方法，其中所述熒光強度檢測過程中，設定 激發(fā)波長為412nm。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點：本發(fā)明的金屬離子的方法可用以檢測Fe3+/Ag+離子的濃度，污染 小，靈敏度高，容易操作，易于推廣，還可有效改善以往用傳統(tǒng)試劑檢測金屬離子帶來的環(huán) 境污染，符合綠色化學的理念。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 附圖構(gòu)成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本發(fā)明。這些附圖圖解了本發(fā) 明的一些實施例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。附圖中：
[0020] 圖1是步驟（1)中制得的芹菜乙醇提取液的熒光激發(fā)和發(fā)射光譜。
[0021] 圖2是具有不同濃度的Fe3+待測液的發(fā)光光譜圖，其中，F(xiàn)e3+的濃度分 另 ij 為 a: 1 · 0 X 10 8mo l/L;b:1.0X10 7mo l/L;c:1.0X10 6mo l/L;d:1.0X10 5mo 1 /L ; e: 1. 0X 10 4mol/L ；f: 1. 0X 10 3mol/L ；g: 1. 0X 10 2mol/L〇
[0022] 圖3是隨著Fe3+的濃度的變化，待測液的熒光強度變化的工作曲線圖。
[0023] 圖4是具有不同濃度的Ag+待測液的發(fā)光光譜圖，其中，F(xiàn)e3+的濃度分別 為 al:1.0X10 8mo l/L;bl:1.0X10 7mo l/L;cl:1.0X10 6mo l/L;dl:1.0X10 5mo 1 /L ; el:l. 0Xl(T4mol/L ;fl:L 0Xl(T3mol/L ;gl:l. 0Xl(T2mol/L ;hl:l. OXK^mol/L。
[0024] 圖5是隨著Ag+的濃度的變化，待測液的熒光強度變化的工作曲線圖。
[0025] 圖6是不同金屬離子對芹菜乙醇提取液的熒光強度的影響。
[0026] 圖7是實施例1中河水樣的熒光發(fā)射光譜圖。

【具體實施方式】
[0027] 下面將結(jié)合具體實施例病參照附圖來說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0028] 本發(fā)明提供一種金屬離子的檢測方法，其采用芹菜乙醇提取液為熒光試劑，利用 Fe3+、Ag+離子對芹菜乙醇提取液的熒光強度猝滅的作用，來檢測Fe3+、Ag+離子的含量。
[0029] 所述金屬離子的檢測方法包括如下步驟：
[0030] (1)制備芹菜乙醇提取液
[0031] 將芹菜用水洗凈，用棉簽蘸取無水乙醇擦拭其表面，無水乙醇擦凈小刀，把芹菜切 成小片，稱取5g,研缽將其研碎，溶于50mL的無水乙醇中，靜置24h,過濾，取10mL濾液用無 水乙醇定溶于l〇〇mL容量瓶，獲得所述芹菜乙醇提取液。
[0032] 另外，所述芹菜乙醇提取液還可通過如下方法制得：將芹菜烘干后研碎放在索氏 提取器中，用乙醇溶液回流3-10h可以得到芹菜乙醇提取液。
[0033] 圖1為步驟（1)中制得的芹菜乙醇提取液的熒光激發(fā)和發(fā)射光譜。所述熒 光發(fā)光光譜和發(fā)射光譜通過如下方式獲得：將激發(fā)光譜固定在400nm，掃描范圍設定在 600nm-750nm，對芹菜乙醇提取液進行熒光掃描，測得在672nm處有最大熒光發(fā)射峰，再將 發(fā)射光譜固定在672nm處，激發(fā)掃描范圍設定在350nm-500nm，進行熒光掃描，測得在412nm 處有最大熒光激發(fā)峰。
[0034] (2)配制一系列具有不同金屬離子濃度的溶液
[0035] 分別向步驟（1)制得的芹菜乙醇提取液中加入lmL具有不同濃度的Fe3+離子的水 溶液溶液，配制過程中確保各個溶液中的芹菜乙醇提取液的濃度相同，制得Fe 3+離子濃度 分別為 1. 〇 X l(T8mol/L、1. 0 X l(T7mol/L、1. 0 X l(T6mol/L、1. 0 X l(T5mol/L、1. 0 X l(T4mol/L、 1. OX 10_3mol/L和1. OX 10_2mol/L的溶液。其中，各具有不同F(xiàn)e3+離子濃度的溶液中，每1L 溶液中含有90. 9mL的芹菜乙醇提取液。以步驟（1)中制得的芹菜乙醇提取液，作為基準液。
[0036] 在配制具有不同Ag+離子濃度的溶液時，采用不同濃度的Ag+離子溶液代替上述不 同濃度的Fe 3+離子的水溶液，即可制得Ag+離子濃度分別為1. OX l(T8mol/L、l. OX l(T7mol/ L、1· 0 X l(T6mol/L、1· 0 X l(T5mol/L、1· 0 X l(T4mol/L、1· 0 X l(T3mol/L 和 1· 0 X l(T2mol/L 和 1. OXlO^nol/L 的溶液。
[0037] (3)測量每個具有不同金屬離子濃度的溶液的熒光強度并推算出不同金屬離子對 應的線性回歸方程。
[0038] 采用熒光分光光度計，設定激發(fā)波長為412nm，分別對步驟（2)中的具有不同金屬 離子濃度的溶液的進行熒光測定。本實施例中，所述熒光分光光度計為美國Varian公司生 產(chǎn)的Cary Eclips型的熒光分光光度計。之后，以lm〇l/LFe37Ag+離子濃度的熒光強度為 基點，計算出每個Fe 37Ag+離子濃度所對應的熒光強度變化量Λ F，以Fe37Ag+離子的濃度 為橫坐標，以熒光強度的變化量為縱坐標，即得到隨Fe37Ag+離子濃度變化，熒光強度變化 的工作曲線，并推出相應的線性回歸方程。
[0039] 請參見圖2,檢測結(jié)果表明：具有不同F(xiàn)e3+離子濃度的溶液，在672nm處均出現(xiàn)有 最大熒光發(fā)射峰，其熒光強度隨著溶液中Fe 3+的濃度的增大而逐漸減小。結(jié)合參見圖3,所 述具有不同F(xiàn)e3+離子濃度的溶液的熒光強度與Fe 3+濃度在1. OX 10_8mol/L到1. OX 10_3mol/ 范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的正比關(guān)系，其線性回歸方程為Λ Fi = -1065. 3χ+0· 0394,其中X = -lgC， R = 0. 9905。
[0040] 請參見圖4,檢測結(jié)果表明：具有不同濃度的Ag+的待測液，在672nm處均出現(xiàn)有最 大熒光發(fā)射峰，其熒光強度隨著待測液中Ag+的濃度的增大而逐漸減小。結(jié)合參見圖5,所 述待測液的熒光強度與Ag+濃度在1. 0 X 10_8mol/L到1. 0 X KTmol/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的正 比關(guān)系，其線性回歸方程為Λ F2 = 3024. lx+0. 3216,其中X = -lgC，R = 0. 9936。
[0041] (4)將待測樣品用蒸餾水溶解后，加入步驟（1)中的芹菜乙醇提取液，并確保其中 芹菜乙醇提出液的濃度與步驟（2)中各個濃度中芹菜提取液的濃度相同，利用熒光分光光 度計測量待測樣品溶液熒光強度，根據(jù)步驟（3)中的基點，測出待測樣品溶液的熒光強度 變化Λ匕/ Λ F2，代入步驟（3)中的線性回歸方程，計算出Fe37Ag+的含量。
[0042] 進一步地，本發(fā)明的金屬離子的檢測方法，可適用于pH值為1_6(包括pH= 1和 pH = 6)的待測液。通過pH值的調(diào)節(jié)，分別獲得pH值為1、2、3、4、5、6的芹菜乙醇提取液， 配制過程中確保各個不同pH值的溶液中的芹菜乙醇提取液的濃度相同。測試上述具有不 同pH芹菜乙醇提取液的熒光強度，結(jié)果表明，當pH值從2逐漸增加到7時，芹菜乙醇提取 液的熒光強度變化不大，具體參見圖6所示。
[0043] 為了驗證本發(fā)明金屬離子檢測方法的準確性，本發(fā)明還考察了 Mn2+、C〇3+、Sr+、Na+、 K+、Ni2+、Mg2+、Al3+、Co2+、Cu 2+、Zn2+、Fe2+、Ba2+ 等離子對 Fe3+、Ag+ 響檢測的干擾情況。實驗結(jié) 果表明，除了 10倍的Cu2+、Co2+、Mg2+、Fe2+外，其余離子均不干擾Fe 3+、Ag+的檢測。
[0044] 實施例1
[0045] 河水樣中Fe3+的檢測：取少許河水樣，過濾，取2mL試樣加入2mL芹菜乙醇提取液 中，混合均勻后，測其熒光強度為203. 65,具體請見圖7。
[0046] 根據(jù)銀離子的工作曲線可知，當熒光強度為203.65時，銀離子的濃度為 1. OX l〇-3m〇l/L，已知AgCl的Ksp = 1. 77X 1〇Λ取少量河水用濃度為0· Olmol/L的鹽酸 滴定，如果河水中存在Ag+水則會變渾濁，而實驗結(jié)果沒有出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，所以河水中只可 能含有Fe 3+。由工作曲線可知Fe3+的濃度，水樣中Fe3+的濃度大約為1. OX KTmol/L，所以 河水中Fe3+的含量很少?？梢?，即使待測樣品中Fe3+的含量很低，用此法也可較準確的檢測 出Fe 3+的濃度。
[0047] 本發(fā)明的金屬離子的方法可用以檢測Fe3+/Ag+離子的濃度，污染小，靈敏度高，容 易操作，易于推廣，還可有效改善以往用傳統(tǒng)試劑檢測金屬離子帶來的環(huán)境污染，符合綠色 化學的理念。
[0048] 以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳 細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保 護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種金屬離子的檢測方法，其特征在于：采用芹菜乙醇提取液為熒光試劑，利用 Fe3+\Ag+離子對芹菜乙醇提取液的熒光強度猝滅的作用，來檢測Fe3+\Ag+離子的含量。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：該檢測方法包括如下步 驟： (1) 制備療菜乙醇提取液； (2) 分別向步驟（1)制得的芹菜乙醇提取液中加入具有不同濃度的Fe37Ag+離子水溶 液，配制過程中確保各個溶液中的芹菜乙醇提取液的濃度相同，制得含有不同F(xiàn)e 37Ag+離子 濃度的芹菜乙醇提取液； (3) 測量每個具有不同濃度的Fe3+/Ag+離子濃度的芹菜乙醇提取液的熒光強度，以 lm〇l/LFe37Ag+離子濃度的熒光強度為基點，計算出每個Fe 37Ag+離子濃度所對應的熒光強 度變化量Λ F，以Fe3+/Ag+離子的濃度為橫坐標，以熒光強度的變化量為縱坐標，即得到隨 Fe3+/Ag+離子濃度變化，熒光強度變化的工作曲線，并推出相應的線性回歸方程。 (4) 將待測樣品用蒸餾水溶解后，加入步驟（1)中的芹菜乙醇提取液，并確保其中芹菜 乙醇提出液的濃度與步驟（2)中各個濃度中芹菜提取液的濃度相同，利用熒光分光光度計 測量待測樣品溶液熒光強度，根據(jù)步驟（3)中的基點，測出待測樣品溶液的熒光強度變化 八匕/么匕代入步驟（3)中的線性回歸方程，計算出？6 3+/^+的含量。
3. 如權(quán)利要求2所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：所述步驟⑶中Fe3+對應 的線性回歸方程為Λ Fi = -1065. 3χ+(λ 0394,其中 X = -lgC，R = (λ 9905。
4. 如權(quán)利要求2所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：所述步驟（3)中Ag+對應的 線性回歸方程為Λ F2 = 3024. 1χ+0· 3216,其中 X = -lgC, R = 0· 9936。
5. 如權(quán)利要求2所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：所述步驟（2)所述不同 Fe3+ 離子濃度分別為 1. 0 X 10 8mol/L、1. 0 X 10 7mol/L、1. 0 X 10 6mol/L、1. 0 X 10 5mol/L、 1.0Xl(Γ4mol/L、1.0Xl(Γ3mol/L和1.0Xl(Γ2mol/L，所述步驟⑵所述不同Ag +離子濃度 分別為 1· 〇 X l(T8mol/L、1· 0 X l(T7mol/L、1· 0 X l(T6mol/L、1· 0 X l(T5mol/L、1· 0 X l(T4mol/L、 1· 0 X l(T3mol/L、1· 0 X l(T2mol/L 和 1· 0 X KTW/L。
6. 如權(quán)利要求2-5中任一項所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：所述乙醇提取 液通過如下方法制得：將芹菜用水洗凈，用棉簽蘸取無水乙醇擦拭其表面，無水乙醇擦凈小 刀，把芹菜切成小片，稱取5g，研缽將其研碎，溶于50mL的無水乙醇中，靜置24h，過濾，取 10mL濾液用無水乙醇定溶于100mL容量瓶，獲得所述芹菜乙醇提取液。
7. 如權(quán)利要求2-5中任一項所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：各具有不同F(xiàn)e3+ 離子濃度的溶液中，每1L溶液中含有90. 9mL的芹菜乙醇提取液。
8. 如權(quán)利要求2-5中任一項所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：所述熒光強度 檢測過程中，設定激發(fā)波長為412nm。
9. 如權(quán)利要求6所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：各具有不同F(xiàn)e3+離子濃度 的溶液中，每1L溶液中含有90. 9mL的芹菜乙醇提取液。
10. 如權(quán)利要求7所述的金屬離子的檢測方法，其特征在于：所述熒光強度檢測過程 中，設定激發(fā)波長為412nm。
【文檔編號】G01N21/64GK104142319SQ201410385282
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】馬穩(wěn) 申請人:信陽師范學院