專利名稱：分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)水環(huán)境中銅離子濃度的方法，特別是一種分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法。
背景技術(shù)：
銅是一種分布很廣的微量元素，地殼中銅的平均豐度為55ppm。銅是生命所必需的微量元素，參與酶催化功能，也是人體血液、肝臟和腦組織等銅蛋白的組成部分，成人每日的需要量估計(jì)為20mg，但過量的銅對(duì)人和動(dòng)植物都有害。水中銅含量達(dá)0. 01mg/L時(shí)，對(duì)水體自凈有明顯的抑制作用，超過3mg/L,會(huì)產(chǎn)生異味,超過15mg/L,就無法飲用。過高濃度的銅離子會(huì)引起水體細(xì)菌，菌類的死亡，也會(huì)引起人體肝臟和腎臟的損傷和腸胃功能的絮亂。因此，對(duì)銅離子的檢查在環(huán)境保護(hù)和人體健康方面，具有很重要的意義。目前，分光光度法檢測(cè)水質(zhì)中銅的測(cè)定主要有2，9_二甲基-1，10-菲啰啉分光光度法(GB/T 7473-87)和二乙基二硫代氨基甲酸鈉分光光度法(GB/T 7474-87)。然而，上述兩種方法，所需的試劑種類多，操作繁瑣，顯色劑配制成溶液后穩(wěn)定性差，存放時(shí)間短，檢測(cè)后的廢液無法回收利用從而造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)水的PH適應(yīng)性廣，使用簡(jiǎn)單快捷，經(jīng)回收處理后可以重復(fù)使用，不產(chǎn)生固液氣三廢的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其步驟是向含銅離子的水中加入溶有銅顯色劑的有機(jī)相，當(dāng)顯色劑溶液與含銅離子水充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，銅離子水與顯色劑溶液分層，對(duì)顯色劑溶液進(jìn)行干燥后，直接用分光光度法根據(jù)有機(jī)相的吸光度來判定銅離子的濃度。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所需檢測(cè)試劑少，成本低，操作簡(jiǎn)單、快捷；所用檢測(cè)劑配制成有機(jī)溶液后穩(wěn)定好，可長(zhǎng)期存放不變質(zhì)； 所用檢測(cè)劑檢測(cè)后的廢液可以回收經(jīng)處理后進(jìn)而可以重復(fù)使用，不造成二次污染。本發(fā)明的優(yōu)選方案是
所述銅顯色劑是水楊醛肟或含有不同取代基的水楊醛肟衍生物或是水楊醛肟與水楊醛肟衍生物的混合物。所述有機(jī)相為苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯、四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷其中之一或是上述兩者或兩者以上的混合物；或是其他與水不能互溶的有機(jī)溶劑。所述顯色劑溶液的濃度是0. 5g/L 10 g/L。所述顯色劑溶液與銅離子水的體積比是I :1 I :2。所述顯色劑溶液與銅離子水混合后，振蕩15 20分鐘。所述對(duì)有機(jī)相溶液的干燥時(shí)間是20 30分鐘。所述顯色劑溶液與銅離子水的體積比是I :1。所述含銅水溶液的pH值是2 6。
所述顯色劑是3-溴-5-叔丁基水楊醛肟。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明
實(shí)施例I :
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以苯為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液稱取 lg3-溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容，既得顯色劑的有機(jī)溶液。銅離子水的pH值是2 ;取IOml顯色劑溶液和IOml 銅離子水于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min，然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為0. 041 ;水環(huán)境中的銅離子濃度值是35 mg/L。實(shí)施例2:
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以甲苯為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液稱取 lg3-溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容；既得顯色劑的有機(jī)溶液。銅離子水溶液的pH值是3，取IOml顯色劑溶液和IOml銅離子水溶液于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后， 有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min，然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為 0. 0365 ;銅離子水溶液的濃度是30mg/L。實(shí)施例3:
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以甲苯為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液稱取 lg3_溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容；既得顯色劑的有機(jī)溶液。銅離子水溶液的pH值是4 ;取IOml顯色劑溶液和 IOml銅離子水溶液于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min，然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為0. 029 ； 銅離子水溶液的濃度是25mg/L。實(shí)施例4:
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以乙酸乙脂為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液 稱取lg3_溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容，既得顯色劑的有機(jī)溶液。銅離子水溶液的pH值是4 ;取IOml顯色劑溶液和IOml銅離子水溶液于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min， 然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為 0. 0225 ;銅離子水溶液的濃度是10mg/L。
實(shí)施例5
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以乙酸乙脂為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液稱取lg3_溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容，既得顯色劑的有機(jī)溶液。銅離子水溶液的pH值是6 ;取IOml顯色劑溶液和IOml銅離子水溶液于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min，然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為0. 018， 銅離子水溶液的濃度是15mg/L。實(shí)施例6:
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以三氯甲烷為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液: 稱取lg3_溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容，既得顯色劑的有機(jī)溶液。銅離子水溶液的pH值是6 ;取IOml顯色劑溶液和IOml銅離子水溶液于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min， 然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為 0. 0095 ;銅離子水溶液的濃度是15mg/L。實(shí)施例7
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以四氯化碳為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液: 稱取lg3_溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容，既得顯色劑的有機(jī)溶液。銅離子水溶液的pH值是6 ;取IOml顯色劑溶液和IOml銅離子水溶液于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min， 然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為
0.0035，銅離子水溶液的濃度是5mg/L。實(shí)施例8
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以苯為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液稱取
0.5g3-溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容，既得顯色劑的有機(jī)溶液。銅離子水溶液的pH值是3，取IOml顯色劑溶液和IOml銅離子水溶液于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min，然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為0. 0034，銅離子水溶液的濃度是5mg/L。實(shí)施例9
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以甲苯為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液稱取 10g3-溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至超過IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容，既得顯色劑的有機(jī)溶液。含銅離子水溶液的pH值是4 ;取IOml顯色劑溶液和IOml銅離子水溶液于50ml錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min，然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為0. 041，銅離子水溶液的濃度是35mg/ L0實(shí)施例10
以3-溴-5叔丁基水楊醛肟為顯色劑，以甲苯為有機(jī)相。首先配制顯色劑溶液稱取 10g3-溴-5叔丁基水楊醛肟、溶于IOOml有機(jī)相中，并轉(zhuǎn)移至超過IL的容量瓶中，再添加有機(jī)相至IL后定容，既得顯色劑的有機(jī)溶液。含銅離子水溶液的pH值是2 ;取5ml顯色劑溶液和IOml銅離子水溶液于50ml 錐形瓶中充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，有機(jī)相的顏色隨著銅離子濃度發(fā)生變化，25°C下震蕩20min后銅離子水溶液與顯色劑溶液分層；對(duì)銅離子水溶液與顯色劑溶液進(jìn)行分液，顯色劑溶液用無水硫酸鎂干燥20min，然后取有機(jī)相直接用分光光度法檢測(cè)銅離子濃度；有機(jī)相在波長(zhǎng)為670nm處測(cè)定吸光度為0. 0036，銅離子水溶液的濃度是
0.25mg/L0本發(fā)明檢測(cè)水溶液的pH值范圍廣，pH在2-6范圍內(nèi)，均可用于檢測(cè)并且不受pH值影響。銅離子檢測(cè)范圍廣，銅離子濃度在0. 5mg/L-35mg/L,吸光度與濃度符合朗伯比爾定律，線性回歸良好，相關(guān)系數(shù)R=O. 999。
權(quán)利要求
1.一種分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于向含銅離子的水中加入溶有銅顯色劑的有機(jī)相，當(dāng)顯色劑溶液與含銅離子水充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，銅離子水與顯色劑溶液分層，對(duì)顯色劑溶液進(jìn)行干燥后，直接用分光光度法根據(jù)有機(jī)相的吸光度來判定銅離子的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于 所述銅顯色劑是水楊醛肟或含有不同取代基的水楊醛肟衍生物或是水楊醛肟與水楊醛肟衍生物的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于 所述有機(jī)相為苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯、四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷其中之一或是上述兩者或兩者以上的混合物；或是其他與水不能互溶的有機(jī)溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于 所述顯色劑溶液的濃度是0. 5g/L 10 g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于 所述顯色劑溶液與銅離子水的體積比是I :1 I :2。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于 所述顯色劑溶液與銅離子水溶液混合后，振蕩15 20分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于 所述對(duì)有機(jī)相溶液的干燥時(shí)間是20 30分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于所述顯色劑溶液與銅離子水的體積比是I :1。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于 所述含銅離子水的PH值是2 6。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法，其特征在于所述銅顯色劑是3-溴-5-叔丁基水楊醛肟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)水環(huán)境中銅離子濃度的方法，特別是一種分光光度法測(cè)定水環(huán)境中銅離子濃度的方法。其方法是向含銅離子的水中加入溶有銅顯色劑的有機(jī)相，當(dāng)顯色劑溶液與含銅離子水充分混合，銅顯色劑與銅離子絡(luò)合進(jìn)入有機(jī)相后，銅離子水與顯色劑溶液分層，對(duì)顯色劑溶液進(jìn)行干燥后，直接用分光光度法根據(jù)有機(jī)相的吸光度來判定銅離子的濃度。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所需檢測(cè)試劑少，成本低，操作簡(jiǎn)單、快捷；所用檢測(cè)劑配制成有機(jī)溶液后穩(wěn)定好，可長(zhǎng)期存放不變質(zhì)；所用檢測(cè)劑檢測(cè)后的廢液可以回收經(jīng)處理后進(jìn)而可以重復(fù)使用，不造成二次污染。
文檔編號(hào)G01N21/31GK102608048SQ201210107148
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者張星, 惠建斌, 趙媛媛, 鄭文婧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院唐山高新技術(shù)研究與轉(zhuǎn)化中心