一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑及檢測方法?，F(xiàn)有公開的專利中并未公開針對生物質(zhì)炭吸附性能快速測定的技術(shù)。本發(fā)明的檢測試劑的特點(diǎn)是：每100克檢測試劑中，含有60?75克乙醇，0.005?0.02克溴甲酚綠，余量為水。本發(fā)明的檢測方法的特點(diǎn)是：（1）取數(shù)份已知的炭材料各與5mL檢測試劑混合，過濾得到數(shù)份相應(yīng)的反應(yīng)液，通過色差計(jì)測定出數(shù)份反應(yīng)液各自相應(yīng)的L*、a*和b*值，制得比色卡；（2）生物質(zhì)炭材料試樣和檢測試劑混合，超聲3分鐘，過濾得到溶液；（3）將溶液直接與比色卡進(jìn)行比對，直接估算出生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。本發(fā)明的組分簡單，對生物質(zhì)炭材料的吸附性能進(jìn)行廉價、快速測定。
【專利說明】
一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑及檢測方法，專用于快速檢 測生物質(zhì)炭材吸附性能。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)代社會，環(huán)境問題越來越引起人們的重視，生物質(zhì)炭材料是空氣凈化的理想材 料，而生物質(zhì)炭材料吸附性能直接決定了其對空氣凈化能力的大小，現(xiàn)有生物質(zhì)炭材料吸 附性能測定方法主要有如下兩大類。
[0003] -類是利用比表面積吸附儀對炭材料吸附性能進(jìn)行表征。這類方法的優(yōu)點(diǎn)是：測 量精確，能表征炭材料的等溫吸附和脫附曲線;缺點(diǎn)是:比表面積吸附儀的儀器價格較為昂 貴，而且試驗(yàn)中需要液氮對測試石英管進(jìn)行冷卻，同時需對測試材料不間斷沖入氮?dú)猓粋€ 樣本測試時間需20個小時以上，如加上樣本預(yù)處理時間，整個測定周期在1天以上，其測試 過程費(fèi)時、費(fèi)錢并費(fèi)力。
[0004] 另一類方法是通用化學(xué)測定的方法，如國標(biāo)GB/T12496.8-1999所公開的一種木質(zhì) 活性炭試驗(yàn)方法碘吸附值的測定。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：比儀器測定條件簡單，測定結(jié)果也較為 準(zhǔn)確;但該類方法中化學(xué)試劑配比條件較為繁瑣，如硫代硫酸鈉溶液配制后需靜置2周，而 可溶性淀粉指示劑則需在使用前臨時配制，且生物質(zhì)炭材料在測試前需粉碎至71um，另外 測試結(jié)果需要在校正系數(shù)校正區(qū)間內(nèi)，如在校正區(qū)間外，則需根據(jù)結(jié)果調(diào)整測試樣品的多 少重新進(jìn)行測定，直至測試結(jié)果落在校正系數(shù)的校正區(qū)間內(nèi)，一個樣品測試過程至少需要 半個小時以上，且測試過程較為繁瑣。
[0005] 在日常生活和生產(chǎn)中，生物炭材料的吸附性能往往并不需要進(jìn)行十分精確的測 定，而是需要快速的知道其大致的吸附區(qū)間即可。而現(xiàn)有公開的專利中并未公開針對生物 質(zhì)炭吸附性能快速測定的技術(shù)，因此如何快速的對生物質(zhì)炭材料的吸附性能進(jìn)行廉價、快 速的測定，是急需研究解決的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種組分簡單，生產(chǎn) 成本低，能通過比色卡比對直接讀出測試結(jié)果，對生物質(zhì)炭材料的吸附性能進(jìn)行廉價、快速 測定的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑及檢測方法。
[0007] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試 劑的特點(diǎn)在于:每100克檢測試劑中，含有60-75克乙醇，0.005-0.02克溴甲酚綠，余量為水。
[0008] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述水為去離子水。
[0009] -種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特點(diǎn)在于:使用檢測試劑進(jìn)行檢測， 所述檢測方法的步驟如下： (1)比色卡制作步驟:取數(shù)份炭材料各與5mL檢測試劑混合，在超聲設(shè)備中超聲3分鐘以 加快飽和吸附速度，過濾得到數(shù)份相應(yīng)的反應(yīng)液，數(shù)份炭材料的重量均為1克且吸附性能均 是已知的，但數(shù)份炭材料的吸附性能各不相同，通過色差計(jì)測定出數(shù)份反應(yīng)液各自相應(yīng)的 L'alPl/值，然后將L'alPf值還原成色卡，制得炭材料不同吸附性能所對應(yīng)的比色卡； (2) 試樣檢測步驟:取1克生物質(zhì)炭材料試樣和5mL檢測試劑混合，在超聲設(shè)備中超聲3 分鐘以加快飽和吸附速度，過濾得到溶液； (3) 比色步驟:將步驟(2)得到的溶液直接與步驟(1)得到的比色卡進(jìn)行比對，根據(jù)比色 卡上相同或者相近顏色所對應(yīng)的數(shù)值直接估算出生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
[0010 ]作為優(yōu)選，本發(fā)明所述步驟(1)中的炭材料為生物質(zhì)炭材料。
[0011] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述步驟(1)和步驟(2)中的過濾均采用過濾紙進(jìn)行過濾。
[0012] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述步驟(1)和步驟(2)中均采用200W超聲機(jī)進(jìn)行超聲。
[0013] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述步驟（1)中，通過色差計(jì)測定出數(shù)份反應(yīng)液各自相應(yīng)的L'
[0014] 作為優(yōu)選，本發(fā)明還包括步驟(4)，所述步驟(4)的內(nèi)容為:步驟(2)和步驟(3)循環(huán) 操作，以檢測不同生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
[0015] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述步驟(1)中，炭材料的數(shù)份在四份以上。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：（1)反應(yīng)速度快，由于引于了超聲 震蕩技術(shù)，使原本需要在搖床震蕩15分鐘以上的時間縮短到3分鐘。（2)反應(yīng)結(jié)果易讀性強(qiáng)， 本生物質(zhì)炭吸附性能測定試劑測定結(jié)果并不是簡單的由原液顏色由深至淺的過程，而是存 在由黃至綠，再至藍(lán)直至無色的色變過程，色域變化值較大，與比色卡比對一目了然。（3)反 應(yīng)結(jié)果不需換算，檢測結(jié)果分離度可根據(jù)實(shí)際需求通過改變溴甲酚綠的含量來改變，分離 度最高可以達(dá)到碘吸附值l〇〇mg/ g(3(4)原料易得，制備工藝簡單，生產(chǎn)成本低。（5)檢測試劑 穩(wěn)定，對人體低毒無害。（6)由于在日常生活和生產(chǎn)中，生物質(zhì)炭材料的吸附性能往往并不 需要進(jìn)行十分精確的測定，而是需要快速的知道其大致的吸附區(qū)間即可，本發(fā)明根據(jù)比色 卡直接估算出的檢測結(jié)果的精度足以滿足日常生活和生產(chǎn)的需求，實(shí)現(xiàn)了對生物質(zhì)炭材料 的吸附性能進(jìn)行廉價、快速測定的目的。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而 本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0018] 實(shí)施例1。
[0019] 本實(shí)施例中的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑由乙醇、溴甲酚綠和水組成， 每100克檢測試劑中，含有60-75克乙醇，0.005-0.02克溴甲酚綠，余量為水。水通常為去離 子水。
[0020] 表1:100克生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑的組分表

本實(shí)施例中的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法使用檢測試劑進(jìn)行檢測，檢測方法 的步驟如下。
[0021] (1)比色卡制作步驟:取數(shù)份炭材料各與5mL檢測試劑混合，在超聲設(shè)備中超聲3分 鐘以加快飽和吸附速度，過濾得到數(shù)份相應(yīng)的反應(yīng)液，數(shù)份炭材料的重量均為1克且吸附性 能均是已知的，但數(shù)份炭材料的吸附性能各不相同，通過色差計(jì)測定出數(shù)份反應(yīng)液各自相 應(yīng)的L'alPb^t，然后將還原成色卡，制得炭材料不同吸附性能所對應(yīng)的比色 卡。
[0022] (2)試樣檢測步驟:取1克生物質(zhì)炭材料試樣和5mL檢測試劑混合，在超聲設(shè)備中超 聲3分鐘以加快飽和吸附速度，過濾得到溶液。
[0023] (3)比色步驟:將步驟(2)得到的溶液直接與步驟（1)得到的比色卡進(jìn)行比對，根據(jù) 比色卡上相同或者相近顏色所對應(yīng)的數(shù)值直接估算出生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
[0024] 通常情況下，步驟（1)中的炭材料為生物質(zhì)炭材料。步驟（1)和步驟(2)中的過濾均 采用過濾紙進(jìn)行過濾。步驟（1)和步驟(2)中均采用200W超聲機(jī)進(jìn)行超聲。步驟（1)中，通過 色差計(jì)測定出數(shù)份反應(yīng)液各自相應(yīng)的L'a'b'C，h值。步驟（1)中，炭材料的數(shù)份在四份 以上。
[0025] 本實(shí)施例還可以包括步驟(4)，步驟(4)的內(nèi)容為:步驟(2)和步驟(3)循環(huán)操作，以 檢測不同生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。
[0026] 本實(shí)施例中檢測試劑的組分簡單，生產(chǎn)成本低，且測試結(jié)果通過比色卡直接讀出， 快捷、方便，檢測效率非常高。
[0027] 本發(fā)明每100克生物質(zhì)炭吸附性能測定試劑中，含有70克乙醇，0.005-0.02克溴甲 酚綠，余量為去離子水，由此使得檢測試劑的組分簡單，生產(chǎn)成本低，且對人體低毒無害。試 劑測試體系為1克生物質(zhì)炭材料試樣加5mL檢測試劑，為了加快飽和吸附速度，本發(fā)明將生 物質(zhì)炭材料試樣加入檢測試劑后，在超聲設(shè)備中超聲3分鐘，隨后通過濾紙過濾得到溶液。
[0028]前期比色卡制作，通過已知不同吸附性的炭材料與檢測試劑反應(yīng)獲得不同的反應(yīng) 液，并通過色差計(jì)測定出其相應(yīng)的#值，可以通過顏色還原軟件還原成色卡，制得不 同吸附性能對應(yīng)的比色卡，方便測試時結(jié)果比對。
[0029] 實(shí)施例2。
[0030] 本實(shí)施例中的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑由乙醇、溴甲酚綠和去離子水 組成，每100克檢測試劑含70克乙醇，0.005克溴甲酚綠，余量為去離子水。
[0031] 其對不同吸附性能炭材料的吸附比色卡如表2所示，在生物炭材料碘吸附性能0至 500mg/g之間，區(qū)分度為100mg/g的生物質(zhì)炭材料可以直接通過試樣比色獲得大至結(jié)果。整 個過程為不超過6分鐘，整個過程如下：1克生物質(zhì)炭試樣+5mL檢測試劑超聲震蕩3分鐘，立 即濾紙過濾即可與比色卡進(jìn)行比色，而得出結(jié)果。
[0032]表2不同吸附性能炭材料吸附后試劑的PC h值
實(shí)施例3。
[0033] 本實(shí)施例中的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑由乙醇、溴甲酚綠和去離子水 組成，每100克試劑含70克乙醇，0.02克溴甲酚綠，余量為去離子水。
[0034] 其對不同吸附性能炭材料的吸附比色卡如表3所示，在生物炭材料碘吸附性能0至 1500mg/g之間，區(qū)分度為200mg/g的材料可以直接通過試樣比色獲得大至結(jié)果。整個過程為 不超過6分鐘，整個過程如下：1克生物質(zhì)炭試樣+5mL檢測試劑超聲震蕩3分鐘，立即濾紙過 濾即可與比色卡比色，而得出結(jié)果。
[0035] 表3不同吸附性能炭材料吸附后試劑的P HI
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何熟悉該 項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑，其特征在于:每100克檢測試劑中，含有 60-75克乙醇，0.005-0.02克溴甲酚綠，余量為水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測試劑，其特征在于:所述水為 去咼子水。3. -種生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:使用如權(quán)利要求1或2中的 檢測試劑進(jìn)行檢測，所述檢測方法的步驟如下： (1) 比色卡制作步驟:取數(shù)份炭材料各與5mL檢測試劑混合，在超聲設(shè)備中超聲3分鐘以 加快飽和吸附速度，過濾得到數(shù)份相應(yīng)的反應(yīng)液，數(shù)份炭材料的重量均為1克且吸附性能均 是已知的，但數(shù)份炭材料的吸附性能各不相同，通過色差計(jì)測定出數(shù)份反應(yīng)液各自相應(yīng)的 L'alPb^t，然后將L'alPf值還原成色卡，制得炭材料不同吸附性能所對應(yīng)的比色卡； (2) 試樣檢測步驟:取1克生物質(zhì)炭材料試樣和5mL檢測試劑混合，在超聲設(shè)備中超聲3 分鐘以加快飽和吸附速度，過濾得到溶液； (3) 比色步驟:將步驟(2)得到的溶液直接與步驟（1)得到的比色卡進(jìn)行比對，根據(jù)比色 卡上相同或者相近顏色所對應(yīng)的數(shù)值直接估算出生物質(zhì)炭材料試樣的吸附性能。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:所述步驟 (1)中的炭材料為生物質(zhì)炭材料。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:所述步驟 (1)和步驟(2)中的過濾均采用過濾紙進(jìn)行過濾。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:所述步驟 (1)和步驟(2)中均采用200W超聲機(jī)進(jìn)行超聲。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:所述步驟 (1)中，通過色差計(jì)測定出數(shù)份反應(yīng)液各自相應(yīng)的L'a'b'C^Ph值。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:還包括步 驟(4)，所述步驟(4)的內(nèi)容為:步驟(2)和步驟(3)循環(huán)操作，以檢測不同生物質(zhì)炭材料試樣 的吸附性能。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)炭材料吸附性能快速檢測方法，其特征在于:所述步驟 (1)中，炭材料的數(shù)份在四份以上。
【文檔編號】G01N21/25GK105928886SQ201610242897
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】潘炘
【申請人】浙江省林業(yè)科學(xué)研究院