基于颜色主波长与补色波长的比色法定量检测

利用sRGB(Standard RGB)颜色空间与国际照明委员会(CIE)色度系统的转化关系以及CIE 1931色品图的性质,编写MATLAB程序实现了颜色的RGB信息到颜色主波长或补色波长的转化,并将此程序用于分析面光源下采集到的显色产物的图片。利用颜色的主波长实现了对pH值的定量检测,利用颜色的补色波长完成了对亚硝酸根离子的定量检测。当pH值分别在4.0~7.0和7.5~10.0范围内,pH值均与其显色产物颜色的主波长呈线性变化;亚硝酸根离子浓度在10~40 mg/L范围内与其显色产物颜色的补色波长有良好的线性关系,通过结合图片的G值分析,扩大了传统吸收光谱法的检测范围。     

基于智能手机数字比色法的有机磷农残快速检测技术研究

提出了基于智能手机实现有机磷农残的快速定量检测方法,分析了智能手机的性能对检测结果的影响;并利用LED面光源解决了因照明条件的变化所引起的采集图片颜色不均匀的问题,提高了检测的准确度。实验将LED面光源垂直放置于样品上方,智能手机置于样品正前方对有机磷农药样品进行图片采集,检测结果与紫外可见分光光度计所测结果一致,二者具有良好的线性相关度。     

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。     

RGB颜色模式下的水溶液pH值定量测定

在手机比色法基础上，引入误差传递规律，提出了一种测量pH值的新方法。在石蕊指示剂的显色范围内，向系列标准pH缓冲溶液滴加石蕊，溶液颜色由红变紫，以3款不同类型手机进行图片采集，利用误差传递公式对直接测量值进行优化。结果表明，理论和实验均证明了改进后的手机比色法的误差更小。3款手机得到的间接测量值与pH值变化趋势一致，其中iPhone 5S的X_B与pH值线性关系最优。2组平行实验测定的相对标准偏差分别为2.009%和6.546%。以pH酸度计为测定标准，用该方法对自来水、农夫山泉天然水、百岁山矿泉水和爱夸矿泉水进行测定，两者的pH值测定结果基本一致，表明pH手机比色法的稳定性和可靠性符合测定要求。     

图像比色法测定有色溶液

根据溶液中有色物质颜色值与其质量浓度成正比的原理及数字图像红绿蓝色彩模式,通过采集样品溶液的图像信息,采用图像比色法对有色溶液进行定量分析。以蓝色硫酸铜溶液为研究对象,在实验箱内采集图像和建立统计回归模型。结果表明:方法测量误差为5%,线性范围为10.0~50.0g·L-1,相关系数大于0.990。     

基于纳米金-适体结构的智能手机补色波长法检测磺胺二甲嘧啶

通过制备纳米金颗粒-适体结构,结合智能手机数字比色法实现了磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SDM)的快速定量检测。核酸适体通过静电作用结合在纳米金颗粒表面,可通过改变纳米金颗粒表面的电荷密度,使纳米金无法聚集,结合适体链的纳米金溶液呈现稳定的红色;目标分子与适体链特异性结合后,导致适体链从纳米金颗粒表面脱离,进而纳米金颗粒发生聚集,溶液颜色由红色变成蓝紫色。利用智能手机获取检测溶液的数字化图片,并用自行设计开发的手机App对图片的补色波长进行分析,可实现对SDM的定量检测。该方法检测范围为0~5μg/m L,检出限为0.13μg/m L。     

基于智能手机的数字图像比色法快速测定水中氨氮

建立基于智能手机与自制比色装置的数字图像比色法完成对水中氨氮的快速测定。以水杨酸钠为显色剂，三聚氰酸二氯钠为氧化剂，亚硝基铁氰化钠为催化剂，在碱性条件下与水中氨氮反应生成蓝色化合物，通过正交试验对反应条件进行优化。通过自制数字图像比色装置对显色溶液进行手机拍照分析，将经过色彩选择器（color picker）软件获得的RGB值和空白值基础上计算得出的欧氏距离D值应用于图片比色，对氨氮进行定量测定。氨氮质量浓度在0.05～2.0 mg/L与D值呈线性关系，相关系数（r）为0.998，检出限为0.03 mg/L，测定下限为0.12 mg/L。以空白水样为基体进行加标回收试验，氨氮回收率为98.7%～106.0%，测定结果的相对标准偏差为1.1%～7.4%(n=6)。实际样品该法分析结果与分光光度法基本一致。该方法可用于水样中氨氮的现场快速测定。     

基于思维可视化的盐类水解教学实验设计

针对教材中“影响盐类水解平衡的主要因素”部分的实验进行改进。确定室温下滴加了石蕊的酸性溶液在pH=5.0时发生颜色突变,根据此条件下水、氨水的电离平衡常数,定量计算并配制0.09 mol·L^-1的硫酸铵溶液,添加石蕊后初始颜色为紫色,通过对比加热、降温时溶液的显色变化,将铵根离子水解平衡移动的过程可视化。通过在“颜色溶液”中加入强碱弱酸盐探究双水解反应的本质,进一步验证温度、浓度对盐类水解造成的影响。实验简便快捷、效果明显,以可视化的思维过程助益学生建构完整的认知模型。     

紫色石蕊溶液配制方法的探究

石蕊溶液在碱性溶液中变色不明显,这个问题虽小,但它一直困扰着我们的实验教学活动。利用手机软件颜色识别器、数字传感器等几种软硬件技术手段,对石蕊试剂的选择、配制方法的优化、溶液pH的调节等方面进行探究,试图配制出在酸碱性溶液中显色明显的石蕊溶液。     

智能手机应用于便携式检测技术的研究进展

智能手机在近十年间得到了迅速发展,其功能日渐强大。作为一种简便易携的功能性移动设备,智能手机的普及为便携式检测提供了发展机遇。智能手机具备轻巧性、便携性、强大的应用程序处理功能等特点。其操作简单,只需对待测物质进行图片采集或者数字化处理即可完成检测,操作者不需专门培训就能掌握。因此,该技术成为近年来分析检测领域的研究热点。本文综述了智能手机应用于便携式检测技术的研究现状,并对其今后的发展趋势和应用前景进行了展望,引用文献49篇。     

对4种有机溶剂影响苯酚与氯化铁溶液显色的实验探究

苯酚与氯化铁溶液显色过程中由于受到加入有机溶剂的影响,水层的颜色会发生变化。通过滴管实验探究了有机溶剂对苯酚与氯化铁溶液显色的影响,验证了由于苯酚在有机溶剂中溶解度的差异,最终导致苯酚与氯化铁溶液显色反应时呈现的颜色不同;同时通过同浓度的苯酚与氯化铁混合液的颜色变化,可定性判断苯酚在不同有机溶剂中的溶解度情况。     

智能手机光学检测技术用于检测水体中污染物的研究

数字图像比色法(Digital Image Colorimetry,DIC)作为一种传感器方法具有简易、灵敏、成本低廉的优点,广泛应用于环境监测、化学及生物化学等领域。以LED面光源作为数字图像比色法的光源对六价铬水样进行了检测,显色反应后的溶液通过手机免费软件获取R(红)、G(绿)、B(蓝)颜色值。由于RGB模型为非均匀的颜色参数,故把R、G、B值转化为不同的数学模型,并比较各种数学模型所得出的标准曲线的线性相关性,其中灰度吸光度模型的线性相关系数最高(R 2=0.9992)。检测方法的线性范围为0.02~1.0 mg/L,检出限为0.006 mg/L,加标回收率为96.5%~107%,方法具有简便快捷、灵敏度高,适用于快速现场检测。     

基于氧化还原体系纸芯片法对血清尿酸含量的快速检测

建立了以纸芯片为分析平台的尿酸含量快速检测方法.基于尿酸的还原性,以FeCl3为氧化剂组成氧化还原体系,以邻二氮菲为显色剂对反应产物Fe2+进行显色,根据显色强度对尿酸含量进行测定.结果 表明,当FeCl3与尿酸比例为1.6∶1,反应10 min,显色剂pH 7.4时显色最佳.显色强度(RGB值)与尿酸浓度在1.19～5.95 mmol/L范围内呈良好线性关系,相关系数为0.9998.方法 的检测限为0.342 mol/L,日内和日间相对标准偏差分别为0.42％和0.47％.15种共存物质在允许误差范围内均无干扰.测得牛血清中尿酸含量为0.238 mmol/L,平均回收率为96.4％.该方法可用于血清中尿酸含量检测.     

新罗丹明酰胺基硫脲荧光探针在水溶液中对Hg~(2+)的识别

设计并合成了一类罗丹明酰胺基硫脲Hg~(2+)荧光探针,通过~1HNMR谱和~(13)C谱进行结构表征。采用紫外-可见光谱和荧光光谱研究了探针RFS对Hg~(2+)的光谱响应。结果表明,探针罗丹明B酰胺基邻氟苯基硫脲(RFS)在水溶液中(HEPES缓冲溶液pH7.2)对Hg~(2+)表现出高选择性,并具有快速、灵敏的显色和Off-On荧光增强效应。探针与Hg~(2+)作用后,溶液颜色由无色变为红色,在1~10μmol/L范围内,探针的荧光强度与Hg~(2+)浓度呈线性关系。比较了因取代基的电子效应不同对探针灵敏度的影响,通过激光共聚焦成像实现了探针RFS在Hela细胞内对Hg~(2+)的识别检测,表明探针RFS可用于检测细胞内的汞离子。     

新型衍生试剂柱前衍生氨基酸的高效液相色谱分析

以邻硝基苯磺酰氯为标记试剂,RP-HPLC为分析模式,建立了一种新的氨基酸衍生化方法.通过液质联用对产物进行定性,研究并确定了最佳衍生化条件:衍生温度25 ℃,缓冲液pH9.0,衍生时间10 min.实验建立了20种氨基酸的HPLC分离方法:选用Kromasil C18柱,流动相A为30 mmol/L的NH4Ac溶液(pH 7.5),B相为乙腈;采用梯度洗脱,检测波长275 nm,室温.20种氨基酸在0.025 ～6.4 mmol/L范围内线性关系良好,相关系数在0.998 0 ～0.999 8之间,检出限为0.01 ～0.113 nmol.     

利用安卓智能手机快速检测透明有色溶液的浓度

利用安卓智能手机的CMOS传感器并配合安卓手机软件Color Grab来获取不同浓度透明有色溶液的L*、a*、b*值,并将相应数据导入Excel处理后得到相应的色差值,通过建立色差值与浓度之间的数值关系,再利用智能手机采集待测透明有色溶液的色差值,即可得到待测溶液的浓度。系统经过定标后测量的过程即不再需要标准溶液。     

溴邻苯三酚红-邻菲罗林比色法测定矿石中银的改进

目前在我国野外地质化探分析中,可采用溴邻苯三酚红-邻菲罗啉与银生成蓝色三元络合物,在水溶液中进行比色测定。该法灵敏度高(ε=51000),选择性较好。但其缺点是显色络合物稳定性差,颜色只能稳定半小时,而且测定范围较小(0.02—0.2ppm)。我们在比色溶液中加入少量动物胶和乙醇,10分钟显色完全,可稳定4小时以上。适宜的pH为7±0.5,温度为20—40℃。在显色溶液中     

小鼠血清中内源性代谢物的GC/TOF-MS分析

采用气相色谱/飞行时间质谱(GC/TOF-MS)联用仪建立了小鼠血清的代谢组学分析方法. 通过对硅烷化试剂的优化和去卷积分析, 共检测到269个峰, 其中相似度在800以上的代谢产物有46个; 以核糖醇为内标, 任意选取18种内源性代谢产物考察此方法的精密度和稳定性, 并通过14种标准氨基酸的混标溶液进行定量分析考察本方法的线性关系. 结果表明, 14种氨基酸在2.78~113.20 ng/ SymbolmA@ L浓度范围内线性关系良好; 18种内源性代谢产物的变异系数均在15%以内, 具有较好的稳定性; 并利用8种标准单糖, 通过肟化反应解决了糖在多个位置出峰的难点. 该方法可用于代谢组学研究, 并通过相关数据处理找出生物标志物, 为疾病诊断提供了新的思路.     

3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙的合成及对Cu2+高选择性识别

设计合成了一种可逆的Cu~(2+)比色探针3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙(L),采用IR、~1H NMR、~(13)C NMR、元素分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征。利用紫外-可见吸收光谱考察了探针对金属离子的识别性能,实验结果表明,探针L在乙腈/乌洛托品(pH 5.6)缓冲体系中,当加入Cu~(2+)后,溶液从无色变为玫瑰红色,而加入其它金属离子,溶液颜色几乎无变化,可实现3,5-二氯水杨醛缩罗丹明B酰腙探针对Cu~(2+)高灵敏、专一显色响应,最低检测限达到了9.30×10~(-8)mol·L~(-1)。     

手机成像数码比色法测定水样中6价铬

设计了利用手机成像数码比色法测定水样中6价铬的实验,水样中6价铬经二苯碳酰二肼显色后用手机拍摄溶液图像,用Photoshop软件读取图像中显色液绿色通道的亮度值,该亮度值与溶液中铬的质量浓度呈线性关系,从而计算样品中6价铬的含量,对拍摄方式和图像读取方式进行了讨论。样品测定结果与分光光度法一致,加标回收率在98.0%~102.0%之间。该方法不使用专业仪器设备,简便、快速、准确,可实现现场检测。由于只使用学生自带的智能手机为检测设备,可极大地激发学生的实验兴趣和创新、探索精神。