智能手机图形比色法快速测定水中的高氯酸盐

高氯酸盐是水环境中一种典型的难降解的持久性无机污染物,具有高度水溶性及扩散性。地表水及地下水中的高氯酸盐可以通过多种方式保存在食物和饮用水中,对人体健康造成严重危害。针对传统的高氯酸盐检测技术操作复杂、检测周期长、成本高且不便于即时检测等问题,本文提出了一种智能手机快速测定高氯酸盐含量的新方法,以充分发挥其能简便、准确、快速现场检测水高氯酸盐的优势。本研究采用由3D打印箱、扩散板、补光灯和智能手机构建的数字图像比色装置完成了水中高氯酸盐浓度的快速检测,探讨了手机型号、光源、干扰离子对数字图像比色装置检测结果R（红）、G（绿）、B（蓝）值的影响。结果表明,以R-通道数字信号值作为测定值时,高氯酸盐在0 μg/L~600 μg/L浓度范围内呈良好的线性关系,线性方程为y=-0.1505 x+150.66,相关系数为R2=0.995,加标回收率为96~107%,检出限为27.7 μg/L,测定限为88 μg/L。选择白光、iPhone 11检测两组不同浓度高氯酸盐的实际水样,以探究重现性,测定结果的相对标准偏差为3.2%~4.0%,回收率为95%-107%,本方法具有一定的可行性和准确性,为现场快速测定水中高氯酸盐提供了一个新思路。     

数字图像比色法测定水样中的六价铬

在125mL分液漏斗中,加入水样50mL、50%(体积分数)硫酸溶液0.5mL、50%(体积分数)磷酸溶液0.5mL、2.0g·L~(-1)二苯碳酰二肼(DPCI)显色剂溶液2.0mL,摇匀,静置5min,加入5.0g·L~(-1)十二烷基硫酸钠溶液2 mL、正丁醇2 mL,摇匀,加入5 mL三氯甲烷,剧烈振摇2min,形成微乳液,静置分层,使DPCI和六价铬在酸性条件下生成的紫红色络合物可以被萃取到三氯甲烷中。将底层的三氯甲烷相转移到样品比色皿中,利用自搭数字图像比色装置进行数字图像比色分析。该装置采用智能手机采集检测区域照片,通过Color Grab软件获取待测物照片R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)值中的G值来对水样中的六价铬进行定量。结果显示:六价铬质量浓度在0.010～0.160 mg·L~(-1)范围内与三氯甲烷层G值呈线性关系,方法检出限(3s/k)为0.008mg·L~(-1)。将该方法用于水样中六价铬的测定,测定值的相对标准偏差(n=10)为1.0%～4.2%,加标回收试验结果为95.0%～97.5%。按此方法分析了加标水样,本方法与国家标准方法得到的结果一致。     

检测水中氢氰酸的新型便携式RGB色度传感器

基于氢氰酸在碱性条件下与水合茚三酮反应,溶液呈紫红色的检测原理,建立了一种快速、灵敏检测水中氢氰酸的分析方法。对显色剂种类、水合茚三酮浓度、pH值、反应温度、反应时间等因素进行优化。采用源于归一化RGB系统的RGB色度法进行检测,可克服基于RGB模型的由于光强变化导致三刺激值变化的不足。在最优条件下,色度值与氢氰酸的质量浓度在0.04～3.96 mg/L范围内呈良好线性,对R值的理论检出限为0.038 mg/L,实际检出限为0.04 mg/L。用于人工水样中氢氰酸的测定,回收率为98.3%～111%。该方法具有较高的选择性、灵敏度和较好的重复性,在检测环境中其他有毒有害物质方面同样具有应用潜力。     

区带流动分析技术测定水中的氨氮

建立区带流动分析技术快速测定水中氨氮的方法。实验条件:进样体积为200μL,进样流量为10μL/s,加热温度为130℃,检测时间为6 min,检测波长:660 nm,混合方法:样品与试剂在储存管中往复运动混合。氨氮质量浓度与吸光度在0～1.0 mg/L范围内呈良好的线性关系,相关系数r~2=0.998 7,方法检出限为0.01mg/L。测定结果的相对标准偏差为1.8%～3.5%(n=7),样品加标回收率为95.5%～104.3%。该方法检测速度快,精密度与准确度较高,仪器携带方便,为氨氮污染的现场快速监测提供了一种新的手段。     

空气辅助溶剂去乳化-分散液液微萃取-数字成像比色法测定水样中的六价铬

建立了基于空气辅助溶剂去乳化-分散液液微萃取(AA-SD-DLLME)-数字成像比色法(DIC)快速测定水环境中六价铬的新方法。自制的一次性塑料滴管中加入样品，在硫酸介质中六价铬与二苯碳酰二肼、十二烷基硫酸钠反应生成紫红色的三元络合物。以轻质溶剂正己醇作为萃取剂，采用空气辅助-分散液液微萃取方法对该络合物进行萃取获得乳化体系，然后加入去乳化剂甲醇破坏乳化体系，无需离心步骤即可使两相分离；取出滴管窄端上层富集的萃取层到离心管中，可通过数字成像比色装置对六价铬进行比色测定。优化了显色剂浓度、十二烷基硫酸钠浓度、pH、萃取剂种类及用量、萃取混匀次数、去乳化剂种类及用量等条件。在优化实验条件下，方法的线性范围为10～150μg/L,相关系数(R²)为0.9989,检出限为2μg/L,加标回收率为92.3%～110.3%,相对标准偏差(RSD)为1.3%～2.0%(n=10)。该方法具有较高的灵敏度、较好的准确性，能现场快速测定环境水样中六价铬。     

微量水体中氨氮的快速检测

以纳氏试剂比色法为基础,同倍比缩小样品体积以及所需试剂的体积,并对其分析测试步骤进行了适当的调整和改进,在多功能酶标仪上进行比色分析测定氨氮含量。分别对两种氨氮浓度(0.5 mg/L和2 mg/L)进行了8次重复性测试,相对标准偏差(RSD)为7.5%和3.6%,水样加标回收率在96.5%~106.1%之间。方法可以为微量水体的氨氮含量的确定提供依据。     

利用智能手机快速测定水环境中的六价铬含量

利用智能手机和小木盒构建的数字图像比色法(DIC)完成了水中六价铬浓度的快速检测。利用智能手机能够同时对显色溶液进行照明、图像采集和数据处理,可以快速定量检测六价铬。在六价铬0.05～0.80mg/L浓度内有良好的线性范围,线性方程为y=127.939x+73.181,相关系数为0.994;考察了方法的重现性,对2种质量浓度样品进行检测,其相对标准偏差(RSD)为1.5%～5.5%,测定结果和分光光度法对水样进行测定的结果基本一致,证明了方法的可靠性及准确性。     

二苯碳酰二肼分光光度法测定废水的化学需氧量

用二苯碳酰二肼分光光度法测定水样消解反应后剩余的六价铬,通过空白消解溶液中六价铬的质量与样品消解溶液中六价铬的质量之差,可以计算出水样的COD值。本方法操作简单、抗干扰性强,检出限为20 mg/L,适用于COD小于1 000 mg/L的水样测定。     

流动注射在线分析法检测海水中氨氮

建立流动注射在线分析法测定海水中氨氮的含量。于60℃的碱性条件下,海水中的氨氮与水杨酸钠和次氯酸盐在硝普钠的催化作用下反应生成蓝色化合物,在波长660 nm处检测,海水中的氨氮含量与吸光度成正比,线性相关系数为0.999 97。方法的检出限为0.003 mg/L,测定下限为0.020 mg/L,测定上限为5.00 mg/L。该方法应用于天然海水的测定,添加水平在0.020～5.00 mg/L时,平均加标回收率为88.5%～104.5%,测定结果的相对标准偏差为0.95%～9.64%。该方法具有运行成本低,操作方便,分析周期短,能够满足日常检测和海水监测的要求。     

离子液体-分散液液微萃取-比色法测定水样中痕量铁

建立了基于分散液液微萃取(DLLME)-数字成像比色(DIC)法测定水样中Fe的方法。在乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,Fe(Ⅲ)被盐酸羟胺还原成Fe(Ⅱ)后与邻菲罗啉作用生成橙红色络合物。以离子液体[C6M IM][PF6]为萃取剂,乙腈为分散剂,采用涡旋辅助的分散液液微萃取方法对该络合物进行萃取和富集后,直接通过手机比色装置对Fe进行测定。优化了手机比色装置参数和分散液液微萃取的萃取剂种类及用量、分散剂种类及用量等条件。结果表明,在最佳条件下,方法的线性范围为24～200μg/L,相关系数(r~2)为0.9973,检出限为3μg/L,加标回收率为90.0%～108.0%,相对标准偏差(RSD)为0.8%～1.8%。该方法可用于测定环境水样中痕量Fe。     

全自动电位滴定法测定水中氯化物

为了实现快速准确测定水中氯化物含量,建立了一种全自动电位滴定法测定水中氯化物的分析方法,对取样体积进行了优化,结果表明本方法最佳取样体积为50mL。研究了CO32-、S2-、I-、Br-等对氯化物测定结果的影响,并就干扰离子的消除提出了有效的方法,水样中加入1 ml （2+98）硝酸溶液可消除S2-、CO32-的干扰,当水样中I-、Br-浓度高于5mg/L时仪器可自动校正并扣除干扰。本方法检出限为0.19mg/L,大大低于水质 氯化物的测定 硝酸银滴定法GB 11896-89中规定的10 mg/L的要求,该方法测定地表水、地下水和工业废水实际样品,精密度为1.9%～2.3%,加标回收率为91.9%～99.0%。采用全自动电位滴定法测定水中氯化物,方法检出限低、精密度和正确度良好。本方法的建立为复杂环境水样中氯化物的准确测定提供了有益的技术支撑。     

区带流动分析技术测定水中的总磷

建立区带流动分析技术快速测定水中总磷的方法。用双气泡隔断方法实现完全显色反应,通过智能除泡技术排除气泡干扰,采用便携式化学分析仪测定水样中的总磷含量。结果表明,总磷质量浓度在0.01～0.6 mg/L范围内与吸光度呈良好的线性关系,线性相关系数r~2=0.999 45,方法检出限为0.01 mg/L。测定结果的相对标准偏差为0.99%～1.64%(n=6),样品加标回收率为85.9%～113.0%。该方法准确度高,检测时间短,仪器携带方便,适合于现场监测及突发性污染事故的应急监测。     

气相分子吸收法快速测定工业废水中硫化物

建立气相分子吸收法快速测定工业废水中硫化物的方法。水样经乙酸锌溶液固定后转化成硫化锌沉淀，硫化锌沉淀与盐酸反应转化成硫化氢，用载气将硫化氢气体载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，于202.6 nm波长处测定吸光度，吸光度与硫化物质量浓度之间的关系符合朗伯-比尔定律。硫化物质量浓度在0.02～10.0 mg/L范围内与吸光度线性关系良好，相关系数为0.999 6，方法检出限为0.005 mg/L。采用所建方法分别对水质硫化物标准样品、硫化物标准溶液和加标工业废水平行测定6次，测定值的相对标准偏差为1.3%～7.9%。对水质硫化物标准样品和硫化物标准溶液进行测定，测定值与标准值基本一致，相对误差为-5.0%～2.3%。含硫和不含硫工业废水实际样品的加标回收率分别为85.6%和80.1%。该方法快速、灵敏、准确，可用于工业废水中硫化物的检测。     

固相萃取-气相色谱法测定水中甲胺磷

建立固相萃取-气相色谱法测定水中甲胺磷的方法。以甲醇为洗脱剂,采用椰壳活性炭固相萃取柱对水样富集,将洗脱液氮吹至近干,然后用乙酸乙酯定容至1 mL,采用气相色谱火焰热离子检测器（FTD）检测。甲胺磷的质量浓度在0.1～1.0 mg/L范围内与色谱峰面积线性关系良好,相关系数为0.998,甲胺磷的检出限为0.000 1 mg/L,定量限为0.000 4 mg/L。采用所建方法对实际水样进行测定,地表水和自来水样品加标回收率分别为83.2%～90.8%、87.8%～98.8%,测定结果的相对标准偏差分别为5.5%～8.3%、7.7%～10%(n=6)。该方法操作简单、有机溶剂用量小,可用于生活饮用水及水源水中甲胺磷的测定。     

流动注射在线分析法测定水源水中的总氮

采用流动注射在线分析法测定水源水中总氮的含量。研究了样品预处理过程中水样浊度干扰、实验用水、试剂纯度选择、试剂配制及存放、气泡的干扰、干扰物的消除、显色剂浓度优化等对实验结果的影响。在磺胺和盐酸萘乙二胺溶液的质量浓度分别为35、1 g/L的最优条件下，水源水中的总氮质量浓度在0.040～10.0 mg/L范围内与吸收峰面积具有良好的线性关系，相关系数为0.999 9。水源水中总氮的检出限为0.010 mg/L，加标回收率为92.5%～105%，测定结果的相对标准偏差为0.22%～1.10%(n=6)。该方法运行成本低，操作方便，分析速度快，稳定性和安全性好，适用于大批量水源水中总氮的测定，能够满足水源水监测的技术要求。     

利用分光光度计的时间扫描功能快速测定水中氰化物

基于Konig反应中缩合反应分步进行,中间产物具有较深颜色的特性,利用分光光度计的时间扫描功能,建立了异烟酸-吡唑啉酮快速测定水中氰化物的方法。在λ=548 nm处,中间产物的A~t曲线为平顶峰型,氰化物含量在0.020~1.0 mg/L内与Amax呈良好的线性关系(R=0.9999),方法的表观摩尔吸收系数ε=2.2×104L·mol-1·cm-1,检出限为0.016 mg/L,测定频率约为20次/h,用于环境水样中总氰化物的测定,结果与标准方法测定值吻合。     

固相萃取-高效液相色谱法测定水中BPA、NP和OP含量

采用国产新型D4020大孔吸附树脂自制固相萃取柱,研究了柱长、上样速度、样品溶液的pH、盐浓度等因素对壬基酚、辛基酚和双酚A吸附率的影响,确定了最佳固相萃取条件,建立了固相萃取-高效液相色谱测定水中痕量壬基酚、辛基酚和双酚A的分析方法.该法双酚A、壬基酚和辛基酚的检出限分别为0.432 μg/L、0.998 μg/L和1.336 μg/L,回收率为91%～96%,相对标准偏差(RSD)为1.5%～5.6%.方法简便快速、成本低廉,灵敏度高,准确度好,用于实际水样分析,取得满意结果.     

圆盘膜萃取-气相色谱-质谱法同时测定水中16种酞酸酯类化合物

提出了气相色谱-质谱法同时测定水中16种酞酸酯类化合物(PAEs)的方法。采用自制圆盘萃取装置、无塑料制品接触试验程序进行水样富集,对圆盘膜片选择、过膜压力、洗脱剂种类与用量等进行考察;对仪器工作条件离子源温度、升温速率、进样口温度和不同时间段监测离子及增益等进行了探讨。16种PAEs的质量浓度分别在一定的范围内与峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)在0.17～2.45μg.L-1之间。以空白蒸馏水为基底,在3个浓度水平下做加标回收试验,回收率在79.8%～104%之间,相对标准偏差(n=6)在1.1%～9.4%之间。     

流动注射-毛细管电泳直接紫外测定环境水中硝酸根和亚硝酸根

采用流动注射与毛细管电泳联用（FI-CE）接口进行自动连续采样。对检测波长、电渗流改性剂浓度、载流中四硼酸钠浓度、载流PH、载流流速及采样环体积等条件进行优化，并对环境水样中常见阴离子的干扰进行研究，建立了同时测定水中硝酸根和亚硝酸根的方法。在采样量为50μl时硝酸根和亚硝酸根的检出限（3σ）分别为0.2和0.4mg/L；峰高RSD分别为1.6%和2.0%(20mg/L,n=25)，峰面积RSD分别为1.7%和1.6%(20mg/L,n=25)，采样频率为60/h。用本法测定井水水样的结果与离子色谱法一致。水样中加入10mg/L硝酸根和亚硝酸根的回收率为98%-108%。     

直接进水样气相色谱法测定饮用水源水中吡啶

建立直接进水样气相色谱法测定饮用水源水中吡啶的分析方法.吡啶浓度在0.1～5.0 mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.9999,检出限为0.03 mg/L.相对标准偏差不大于4.91%(n=5),回收率为81%～107%.实验证明,该方法符合国标GB 3838-2002的要求,与推荐方法相比具有操作简便快速、环保安全等优点.