降低鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空白的方法
【專利摘要】本發(fā)明的降低鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空白的方法，包括：1）采用煮沸法去除堿性介質(zhì)溶液和絡(luò)合劑-堿性介質(zhì)緩沖溶液中的銨氮；2）采用HLB小柱固相萃取法去除鄰苯二甲醛或其衍生物和Na2SO3的混合溶液中的銨氮。本發(fā)明為降低方法的空白，提出降低鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空白，通過這樣的方法來降低該法檢測(cè)限。當(dāng)鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的各種試劑均采用相應(yīng)方法去除銨氮時(shí)，對(duì)應(yīng)空白的熒光值相對(duì)于未處理的降低了87.65%，去除效果非常顯著，且不影響各試劑與銨氮的反應(yīng)性能。
【專利說明】降低鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空白的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及銨氮測(cè)定，具體是鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮，更具體是降低鄰苯二甲 醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空白的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 銨氮是水體中浮游植物可直接利用的無機(jī)氮形態(tài)[Harrison, W.G., Harris, L. R. , Irwin, B.D. , 1996. The kinetics of nitrogen utilization in the oceanic mixed layer: Nitrate and ammonium interactions at nanomolar concentrations. Limnology and 0ceanography41，16-32·]。水體中銨氮以游離氨（NH3)或銨根離子 (nh4+)的形式存在。銨氮是指游離氨和銨根離子的總稱。在內(nèi)陸水體和近岸海域，水體 中銨氮含量較高，甚至可導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化[Painting, S.J·，Devlin, M J·，Malcolm, S. J. , et al，2007. Assessing the impact of nutrient enrichment in estuaries: Susceptibility to eutrophication. Marine Pollution Bulletin 5，74-90]。然而，在 一些大洋表層海水中，銨氮含量通常低于1 Wn〇l/L，甚至低至nmol/L級(jí)別[Johnson，M.T.， Liss，P. S. , Bell, T. G. , et al，2008. Field observations of the ocean-atmosphere exchange of ammonia: Fundamental importance of temperature as revealed by a comparison of high and low latitudes. Global Biogeochemical Cycles 22， 1-15]〇 測(cè)定海水中低濃度的銨氮濃度，目前廣泛采用的方法為鄰苯二甲醒（〇-phthaldialdehyde， 簡(jiǎn)稱0ΡΑ)熒光法，該法基于的原理為：在堿性介質(zhì)中，亞硫酸鈉存在下，0ΡΑ與銨氮發(fā)生熒 光反應(yīng)，生成具有熒光強(qiáng)度的異吲哚化合物。采用該法測(cè)定實(shí)際水樣時(shí)，有時(shí)會(huì)加入EDTA 絡(luò)合劑掩蔽金屬離子。該法具有選擇性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，但由于受方法空白的影響，檢 測(cè)限仍然無法滿足nmol/L級(jí)別海水的測(cè)定要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服鄰苯二甲醛熒光法受方法空白的影響，降低檢測(cè)限，本發(fā)明提供一種降 低鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空白的方法。
[0004] 方法空白的可能來源有儀器、試劑、實(shí)驗(yàn)室空氣環(huán)境等，其中，試劑是方法空白的 最主要來源。因此，本發(fā)明為降低方法的空白，提出降低鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空 白，通過這樣的方法來降低該法檢測(cè)限。
[0005] 本發(fā)明的降低鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空白的方法，包括： 1) 采用煮沸法去除堿性介質(zhì)溶液和絡(luò)合劑-堿性介質(zhì)緩沖溶液中的銨氮； 2) 采用HLB小柱固相萃取法去除鄰苯二甲醛或其衍生物和Na2S03的混合溶液中的銨 氮。
[0006] 進(jìn)一步，所述1)的具體過程為：取待處理液加至事先放有沸石的三角燒瓶中，然 后加入70%量待處理液的超純水，加熱煮沸，至溶液最終體積為待處理液原體積時(shí)，停止加 熱，用冰浴冷卻溶液至常溫，倒入潔凈的試劑瓶中，蓋緊、密封保存。
[0007] 較佳地，密封保存采用雙層聚乙烯塑料袋密封保存。
[0008] 上述方法中，為了方便計(jì)量，溶液最終體積采取稱量的方法確定，其中，溶液密度 視為 1. 〇 g/mL。
[0009] 所述2)的具體過程為：混合溶液室溫放置8小時(shí)以上，使混合溶液以每分鐘不超 過60滴的速度通過HLB小柱固相萃取裝置中的HLB小柱流至棕色玻璃瓶中，于棕色玻璃瓶 中密封冷藏。
[0010] HLB小柱固相萃取裝置中的小柱選自：0asis HLB小柱或C18填料小柱。
[0011] 本發(fā)明涉及的堿性介質(zhì)為：NaOH ;絡(luò)合劑包括：EDTA及其鹽、檸檬酸及其鹽；鄰苯 二甲醛衍生物包括：4, 5-二甲氧基鄰苯二甲醛、4-甲氧基鄰苯二甲醛。
[0012] 實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明的方法當(dāng)氫氧化鈉、乙二胺四乙酸二鈉-氫氧化鈉緩沖溶液以 及鄰苯二甲醛和Na 2S03的混合溶液均采用相應(yīng)方法去除銨氮時(shí)，對(duì)應(yīng)空白的熒光值相對(duì)于 未處理的降低了 87. 65%，去除效果非常顯著，且不影響各試劑與銨氮的反應(yīng)性能。
[0013] 基于同樣的原理，本發(fā)明的方法也適應(yīng)發(fā)展了的測(cè)定方法中的試劑中銨氮的去 除，如CN201210370600和CN201210519924所述的乙二胺四乙酸四鈉溶液、檸檬酸溶液、4， 5-二甲氧基鄰苯二甲醛和4-甲氧基鄰苯二甲醛溶液。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合如下的實(shí)驗(yàn)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。
[0015] 主要儀器與試劑： (1)RF-5301 PC型熒光分光光度計(jì)（日本島津公司）：配有1 cm石英測(cè)定池。
[0016] (2)10. 6g/L鄰苯二甲醛（0ΡΑ)溶液：稱取2. 65 g鄰苯二甲醛（A. R.，阿拉?。┕?體，溶于50mL甲醇溶液中，震蕩溶解，待其溶解完全后再加入200 mL超純水，即配得10. 6 g/L 0ΡΑ溶液。使用前冷藏保存，可穩(wěn)定1個(gè)月。
[0017] (3) 2. 50g/L 亞硫酸鈉（Na2S03)溶液：稱取 1. 25 g Na2S03 固體（A. R.，阿拉丁)， 溶于500mL超純水中，待其溶解后再加入0. 2mL甲醛溶液（A. R.，阿拉丁)，即配得2. 50g/L Na2S03溶液。使用前冷藏保存，可穩(wěn)定1個(gè)月。
[0018] (4)0. 1 mol/L氫氧化鈉（NaOH)溶液：稱取0. 8 g氫氧化鈉固體（A. R.，阿拉丁)， 溶于200 mL超純水中。
[0019] (5)乙二胺四乙酸二鈉-氫氧化鈉緩沖溶液（EDTA-NaOH緩沖溶液，其中EDTA的濃 度為186. 5 g/L):稱取37. 3 g乙二胺四乙酸二鈉及7.0 g氫氧化鈉，溶于200 mL超純水 中，該溶液的pH為12.8。
[0020] (6) 1000 mg/L銨氮標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：購(gòu)于阿拉丁試劑網(wǎng) (7) 20 mmol/L銨氮中間標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：由1000 mg/L銨氮標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋而得 (8) 0. 1 mmol/L銨氮標(biāo)準(zhǔn)使用液：由20mmol/L銨氮中間標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋而得。銨氮標(biāo) 準(zhǔn)使用液需要當(dāng)天使用當(dāng)天配制。
[0021] 試劑空白去除方法： 試劑空白通常因試劑中含有極少量的目標(biāo)物（即銨氮）而產(chǎn)生，因此，要降低鄰苯二甲 醒（o-phthaldialdehyde，簡(jiǎn)稱0ΡΑ)突光法測(cè)定銨氮的試劑空白，需采取辦法去除該法所 用試劑溶液中的銨氮。0ΡΑ熒光法測(cè)定銨氮的所需試劑包括：NaOH溶液、0ΡΑ溶液、亞硫酸 鈉溶液、EDTA-NaOH緩沖溶液。以下分別敘述去除每種試劑溶液中銨氮的方法 1)采用煮沸法去除NaOH溶液、EDTA-NaOH緩沖溶液中的銨氮： 當(dāng)溶液pH值大于9時(shí)，銨氮主要以氨態(tài)氮形式存在，在煮沸過程中，銨氮以氨氣的形式 隨水蒸氣蒸出，從而去除試劑溶液中的銨氮。NaOH溶液、EDTA-NaOH緩沖溶液的pH均大于 9,因此，這兩種溶液均以煮沸的方法去除試劑中的銨氮。
[0022] NaOH溶液中銨氮的去除方法：取200 mL 0. 1 mol/L NaOH溶液加至事先放有沸石 的500 mL三角燒瓶中，然后加入約150 mL超純水，將三角燒瓶置于電熱板上加熱煮沸，至 溶液最終體積為200 mL時(shí)，停止加熱，迅速用冰浴冷卻溶液至常溫，立即將溶液倒入潔凈的 試劑瓶中，蓋緊瓶蓋，雙層聚乙烯塑料袋密封保存。
[0023] EDTA-NaOH緩沖溶液中的銨氮的去除方法：取200 mL EDTA-NaOH緩沖溶液加至事 先放有沸石的500 mL三角燒瓶中，然后加入約150 mL超純水，將三角燒瓶置于電熱板上加 熱煮沸，溶液中銨氮以氨氣的形式隨水蒸氣蒸出。當(dāng)溶液最終體積為200 mL時(shí)，停止加熱， 迅速用冰浴冷卻溶液至常溫，立即將溶液倒入潔凈的試劑瓶中，蓋緊瓶蓋，雙層聚乙烯塑料 袋密封保存。
[0024] 溶液最終體積采取稱量的方法確定，溶液密度視為1. 0 g/mL，首先，準(zhǔn)確稱量沸石 和三角燒瓶的質(zhì)量，記為叫，停止加熱后準(zhǔn)確稱量三角燒瓶+沸石+溶液的總質(zhì)量，記為m2， 當(dāng)叫-1^=200 g時(shí)，溶液最終體積即為200 mL。
[0025] 2)采用HLB小柱固相萃取法去除0ΡΑ和Na2S03溶液中的銨氮： 0ΡΑ、Na2S03與銨氮可生成熒光異吲哚化合物，異吲哚化合物可被HLB小柱固相萃取， 基于此原理。將配置好的10.6 g/L 0ΡΑ溶液與2. 50 g/L Na2S03溶液按1:1的體積比混 合，室溫放置8小時(shí)，使試劑溶液中的銨氮與0ΡΑ、Na 2S03充分反應(yīng)生成異吲哚化合物，然 后將0PA-Na2S0 3混合溶液加入到!〇小柱固相萃取裝置的瓶口分液器，使(^-似2503混合 溶液以每分鐘60滴的速度通過HLB小柱至棕色玻璃瓶中。HLB小柱為Oasis HLB小柱。 0PA-Na2S03混合溶液中的銨氮因生成了異吲哚化合物而被HLB小柱萃取截留，流出HLB小 柱的溶液為去除了銨氮的〇PA-Na 2S03混合溶液，用棕色玻璃瓶密封冷藏保存，可穩(wěn)定3天。 [0026] 試劑空白測(cè)定方法： 移取20. 00 mL超純水至50 mL聚丙烯塑料試樣瓶中，依次加入3. 0 mL 0PA-Na2S(V混 合溶液、1. 〇 mL EDTA-NaOH溶液，用0. 1 mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH為11. 3-11. 5范圍內(nèi)， 搖勻；反應(yīng)1小時(shí)后，設(shè)置突光分光光度計(jì)激發(fā)波長(zhǎng)為361 nm，突光波長(zhǎng)為423 nm，激發(fā)和 發(fā)射狹縫寬度分別為5 nm和3 nm (以下無特別說明情況下采用此狹縫設(shè)置)，測(cè)定溶液的 熒光值IF，即為試劑空白。
[0027] 去除試劑空白的效果考察： 按表1所示，設(shè)置4組實(shí)驗(yàn)，按上述測(cè)定方法測(cè)定相應(yīng)的試劑空白，采用單因素方法考 察各試劑中銨氮的去除效果，即當(dāng)考察煮沸方法去除NaOH溶液中銨氮的效果時(shí)，除使用的 NaOH溶液不同外，需控制對(duì)照實(shí)驗(yàn)和考察實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件相同，其它試劑相同。
[0028] 表1 :考察去除試劑空白效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

【權(quán)利要求】
1. 降低鄰苯二甲醛熒光法測(cè)銨氮的試劑空白的方法，包括： 1) 采用煮沸法去除堿性介質(zhì)溶液和絡(luò)合劑-堿性介質(zhì)緩沖溶液中的銨氮； 2) 采用HLB小柱固相萃取法去除鄰苯二甲醛或其衍生物和Na2S03的混合溶液中的銨 氮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述1)的具體過程為：取待處理液加至 事先放有沸石的三角燒瓶中，然后加入70%量待處理液的超純水，加熱煮沸，至溶液最終體 積為待處理液原體積時(shí)，停止加熱，用冰浴冷卻溶液至常溫，倒入潔凈的試劑瓶中，蓋緊、密 封保存。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：溶液最終體積采取稱量的方法確定，其 中，溶液密度視為1.0 g/mL。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：用雙層聚乙烯塑料袋密封保存。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述2)的具體過程為：混合溶液室溫放 置8小時(shí)以上，使混合溶液以每分鐘不超過60滴的速度通過HLB小柱固相萃取裝置中的 HLB小柱流至棕色玻璃瓶中，于棕色玻璃瓶中密封冷藏。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于：固相萃取裝置中的小柱選自：C18填 料小柱或Oasis HLB小柱。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于： 堿性介質(zhì)為：NaOH 絡(luò)合劑包括：EDTA及其鹽、檸檬酸及其鹽； 鄰苯二甲醛衍生物包括：4, 5-二甲氧基鄰苯二甲醛、4-甲氧基鄰苯二甲醛。
【文檔編號(hào)】G01N21/76GK104111245SQ201410365089
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】梁英, 秦月香, 嚴(yán)春梅 申請(qǐng)人:桂林電子科技大學(xué)