CN100510707C

CN100510707C - 钴测定液及其比色测定管

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Publication number: CN100510707C
Application number: CNB2005100485060A
Authority: CN
Inventors: 宋毛平; 李树华; 刘五一; 崔纪周; 郭志平; 王海民; 李爱红; 白莉
Original assignee: 白莉
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: CN1766562A

Abstract

本发明涉及一种水质中微量化学物质的测定方法及其测定器具，特别是涉及一种水质中钴测定液及其比色测定管。本发明钴测定液，由0.005%的亚硝基化合物溶液1～30单位体积，pH缓冲液0～20单位体积，混合配制而成。其测定管含有等截面真空密封玻璃管，在玻璃管中装有钴测定液，测定液在玻璃管中的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁∶H₂＝1∶2～20。本发明将检测技术产品化，商品化，将预先配制好的测定液封装于真空玻璃管中，可直接用于测定，携带、使用方便，测定简单快速、准确，保存时间长。检出限符合国家污水综合排放标准，检测结果符合水质分析误差精度要求。

Description

钴测定液及其比色测定管

一.技术领域：本发明涉及一种水质中含微量化学物质的测定方法及其测量器具，特别是涉及一种水质中钴测定液及其比色测定管。

二.背景技术：钴(Co²⁺)是人体和植物所必需的微量元素之一。天然水中钴含量很低，浓度多在0.002～1μg/L，不会对人体和动植物产生毒害作用。有色冶炼厂和加工厂等企业废水中常含有高浓度的钴，水中钴超过一定量时，会对水的色、嗅、味等性状产生影响，并有中毒和致癌作用。钴含量超过7.0～15.0mg/L的水会导致鱼类死亡。对水体自净的致害浓度为0.9mg/L。

目前，钴的测定方法有原子吸收法、分光光度法等。

5-CL-PADAB分光光度法基本步骤：

1.校准曲线的绘制：

取含钴量为2.0mg/L的标准使用液于25ml容量瓶中，加入5.0mlHAc-NaAc缓冲溶液，加水稀释至10ml混匀；置于沸水浴中加热5min，取下。冷却至室温后加入(1+1)HCL溶液10ml，用水水稀释至标线，混匀，用20mm比色皿于570nm波长处，以试剂空白溶液为参比，测量吸光度。

2.样品分析：

吸取洁净地表水水样2～10ml(视水样中钴离子含量而定)于25ml容量瓶中，以下步骤同校准曲线的绘制；若水样中含铁量高，应适当多加焦磷酸钠溶液，此时绘制校准曲线时焦磷酸钠溶液的用量应与测定水样相同。

对于含有机质较高的地表水和工业废水：吸取水样2～20ml(视水样中钴离子含量而定)于100ml烧杯中，加入2ml硝酸，盖上表面皿，于加热板上加热煮沸1～5min，取下稍冷，加入1～2ml高氯酸(视有机质含量多少而定)，继续加热至冒白烟，并持续至溶液无黑色残渣透明为止。取下冷却后转移至25ml容量瓶中，加入1～2滴对硝基酚指示剂，滴加20％NaOH至溶液呈现黄色，以下步骤同校准曲线的绘制。

3.对于钴含量在0.02ml/L以下的地表水和工业废水，按下列方法进行预处理。

(1)巯基棉法：取水样500ml(视水样中钴离子含量而定)，加入10％酒石酸铵溶液2.5ml，调节PH至8.5～9.5，加入PH为10的氯化铵-氨水缓冲溶液10ml，以1～4ml/min的流速分两次进行洗脱，洗脱液用25ml容量瓶承接，向洗脱液加入1～2滴对硝基酚，滴加20％NaOH至溶液呈现黄色，以下步骤同校准曲线的绘制。

(2)AmbreliteXAD-2型树脂预富集：

取水样500ml(视水样中钴离子含量而定)，调PH至5～6，加入PH5～6的乙酸-乙酸钠缓冲溶液10ml，5-CL-PADAB溶液1.5ml，于沸水浴中加热5min，冷却后用20％的氢氧化钠溶液调节PH至10，以1～2ml/min的流速通过吸附装置富集，用95％的乙醇溶液10ml分两次洗脱，洗脱后放入水浴中，蒸发至5ml左右，冷却；加入(1+1)HCL溶液10ml，用水稀释至标线，摇匀，以下步骤同校准曲线的绘制。

若水样中含有机质或其他杂质以及悬浮物等，应事先进行消解或过滤，再进行富集。

5-CL-PADAB分光光度法存在的问题：

(1)对水样预处理和富集程序复杂，处理不当容易造成所测的钴数据不准确。

(2)多种试剂的使用容易造成二次污染，且对操作准确度要求高，有些试剂需现配现用。

(3)标准曲线的绘制，操作过程冗长，复杂，劳动强度大。

(4)需用仪器测定吸光度，并用公式计算浓度值，对操作人员素质要求高，测试成本昂贵。

三.发明内容：

本发明的目的是简化钴测试步骤，大大缩短测试时间，减轻工作人员的劳动强度，制出钴测定液及其比色测定管。

本发明所采用的技术方案：一种钴测定液，含有0.005％的亚硝基化合物1～30单位体积，PH缓冲液0～20单位体积，混合配制而成；测定液中各组分浓度提高时，其体积相应减小，各组分浓度减小时，其体积则相应增大。

所述的钴测定液，其中0.005％的亚硝基化合物为1～10单位体积，PH缓冲液为0～20单位体积。

所述的钴测定液，其中0.005％的亚硝基化合物为10～20单位体积，PH缓冲液为0～20单位体积。

所述的钴测定液，其中0.005％的亚硝基化合物为20～30单位体积，PH缓冲液为0～20单位体积。

所述的钴测定液，其中0.005％的亚硝基化合物为1～30单位体积，PH缓冲液为0～8单位体积。

所述的钴测定液，其中0.005％的亚硝基化合物为1～30单位体积，PH缓冲液为8～15单位体积。

所述的钴测定液，其中0.005％的亚硝基化合物为1～30单位体积，PH缓冲液为15～20单位体积。

所述的钴测定液，其中亚硝基化合物为1-亚硝基-2-羟基萘-3，6-二磺酸钠、2-亚硝基-4-二甲氨基苯酚、1-亚硝基-2-萘酚-6-磺酸，PH缓冲液为Na₂HPO₄-柠檬酸、KH₂PO₄-硼砂、Na₂HPO₄-柠檬酸。

一种钴比色测定管，含有等截面真空密封玻璃管，在玻璃管一端设有一段密封连通毛细管段，在玻璃管中装所述的铝测定液，测定液在玻璃管中的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁:H₂＝2～20。

所述的测定管，在玻璃管中测定液的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁:H₂＝1:4～15。

所述的测定管，钴测定液中含0.005％的亚硝基化合物1～30单位体积，缓冲液0～20单位体积，混合配制而成的测定液；测定液中组分浓度提高时，其体积相应减小；组分浓度减小时，其体积则相应增加。

本发明的积极有益效果：

1.本发明将检测技术产品化，商品化，将配制好的测定液封装于真空玻璃管中，可直接使用。操作时只需在待测水样中折断测试管的毛细管段，使待测水样自动定量吸入管中与测定液发生变色反应，颜色稳定后同标准色阶对比，便可得出比较准确的钴含量。无需在每次测试时配制标准溶液、试剂，可大大简化检测步骤，节省测试时间，减轻劳动强度。

2.本发明测定液配方合理，技术先进，性能稳定，使用简单。可预先采用标准样液与之反应，颜色固定后形成永久色标标准，封装形成对比色阶。现场检测无需其他任何试剂，检测结果准确可靠。标准色标可由标准色阶管制作，也可采用电脑彩色图谱、彩色印刷纸、彩色塑料板或彩色玻璃制品等其他物理介质材料制作，使用十分方便。

3.与传统5-CL-PADAB分光光度测定法相比，本发明无需使用大型仪器，减少了测量步骤，加快了测定速度。

4.本发明测定液与待测物(钴)变色反应，是在特定PH值条件下的真空玻璃管中自动进行，可有效避免偶然误差和人为误差，检测结果准确可靠，检出限符合国家污水综合排放标准，检测结果符合水质分析误差精度要求。

5.本发明携带、使用方便，测定简单，快速准确，保存时间长。现场检测不需其他设备仪器，大大节省人力物力，降低综合成本。本发明易于推广实施，具有较好的社会和经济效益。

本发明测定管法与5-CL-PADAB分光光度法数据比较表：

四.附图说明：图1：钴比色测定管结构示意图

五.具体实施方式：

实施例一；参见图1，图中1为等截面真空玻璃管，2为毛细管段，3为钴测定液。H₁为测定液高度，H₂为等截面真空玻璃管留空高度。本例中等截面真空玻璃管内径7.0mm，总高度为12cm，玻璃管内测定液高度H₁为1.5cm，留空高度H₂为8.0cm，毛细管段长度为2.5cm。

测定液配方为：含有0.005％的1-亚硝基-2-羟基萘-3，6-二磺酸钠8L，Na₂HPO₄-柠檬酸13L，混合配制成21L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的测定管。

制作检测钴含量的系列标准色标、形成色阶的方法：例如制出检测水质中低浓度钴含量的标准色标10支色阶管，钴含量分别为0.0mg/L，0.1mg/L，0.2mg/L，0.4mg/L，0.6mg/L，0.8mg/L，1.0mg/L，1.5mg/L，2.0mg/L，3.0mg/L的标准色标。首先取0.005％的1-亚硝基-2-羟基萘-3，6-二磺酸钠8L，Na₂HPO₄-柠檬酸13L，混合配制成测定液；然后分别制出钴含量为0.0mg/L，0.1mg/L，0.2mg/L，0.4mg/L，0.6mg/L，0.8mg/L，1.0mg/L，1.5mg/L，2.0mg/L，3.0mg/L的10种标准浓度钴水溶液，将测定液和各种标准浓度钴水溶液按1：10比例，分别灌入10支色标管中反应显色，并固定颜色，然后密封色标管，形成不褪色的系列色阶标准色标管。应当注意的是，按测定液和标准浓度钴水溶液1：10比例制出的色标，只有在测定与测定管中同配比的测定液其高度H₁和等截面真空玻璃管留空高度H₂之比为1:10时才有意义。

同样方法可以制出高浓度钴含量分别为0.0mg/L，1.0mg/L，2.0mg/L，3.0mg/L，4.0mg/L，5.0mg/L，6.0mg/L，8.0mg/L，10.0mg/L的9支标准色标管色标，具体不再详述。当然测定液配方不同，相应制出的标准色标及形成的色阶也不一样，在此仅举例说明标准色标的配制方法。

使用时将测定管的毛细管段浸入待测样品液中，折断毛细管，等待测样品液吸满等截面真空玻璃管留空段，取出反复倒置混合，使之充分进行显色反应，约1～5min颜色稳定后与标准色标对比，最接近标准色标所对应的钴浓度数值即为测得的钴含量；若测定管颜色介于两个标准色标之间，则取其平均值。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本例中等截面真空玻璃管内径为8mm，总高度为10.0cm，玻璃管内测定液高度H₁为1.0cm，留空高度H₂为7.0cm，毛细管段长度为2.0cm。

测定液配方为：含有0.005％的1-亚硝基-2-羟基萘-3，6-二磺酸钠17L，Na₂HPO₄-柠檬酸10L，混合配制成27L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的上述测定管。

测定液配制及测定管制作方法、色标制作方法同实施例一相同，不重述。

实施例三：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本例中等截面真空玻璃管内径为8mm，总高度为14.0cm，玻璃管内测定液高度H₁为2.0cm，留空高度H₂为10.0cm，毛细管段长度为2.0cm。

测定液配方为：含有0.005％的1-亚硝基-2-羟基萘-3，6-二磺酸钠10L，Na₂HPO₄-柠檬酸为0L，配制成10L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的上述测定管。

实施例四：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本例中等截面真空玻璃管内径为6mm，总高度为20.0cm，玻璃管内测定液高度H₁为2.5cm，留空高度H₂为15.0cm，毛细管段长度为2.5cm。

钴测定液配方为：含有0.005％的2-亚硝基-4-二甲氨基苯酚8L，KH₂PO₄-硼砂18L，混合配制成26L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的上述测定管。

实施例五：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本例中等截面真空玻璃管内径为8mm，总高度为11.0cm，玻璃管内测定液高度H₁为2.0cm，留空高度H₂为7.0cm，毛细管段长度为2.0cm。

钴测定液配方为：含有0.005％的2-亚硝基-4-二甲氨基苯酚28L，KH₂PO₄-硼砂10L，混合配制成38L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的上述测定管。

实施例六：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本例中等截面真空玻璃管内径为8mm，总高度为11.0cm，玻璃管内测定液高度H₁为2.0cm，留空高度H₂为7.0cm，毛细管段长度为2.0cm。

钴测定液配方为：含有0.005％的2-亚硝基-4-二甲氨基苯酚5L，KH₂PO₄-硼砂15L，混合配制成20L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的上述测定管。

实施例七：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本例中等截面真空玻璃管内径为7.5mm，总高度为13.0cm，玻璃管内测定液高度H₁为2.0cm，留空高度H₂为9.0cm，毛细管段长度为2.0cm。

钴测定液配方为：含有0.005％的1-亚硝基-2-萘酚-6-磺酸15L，Na₂HPO₄-柠檬酸16L，混合配制成31L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的上述测定管。

实施例八：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本例中等截面真空玻璃管内径为7.5mm，总高度为13.0cm，玻璃管内测定液高度H₁为2.0cm，留空高度H₂为9.0cm，毛细管段长度为2.0cm。

钴测定液配方为：含有0.005％的1-亚硝基-2-萘酚-6-磺酸24L，Na₂HPO₄-柠檬酸10L，混合配制成34L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的上述测定管。

实施例九：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本例中等截面真空玻璃管内径为7.5mm，总高度为12.0cm，玻璃管内测定液高度H₁为2.0cm，留空高度H₂为8.0cm，毛细管段长度为2.0cm。

钴测定液配方为：含有0.005％的1-亚硝基-2-萘酚-6-磺酸6L，Na₂HPO₄-柠檬酸14L，混合配制成20L的钴测定液，按需求灌装真空密封制成一定数量的上述测定管。

Claims

1.一种钴测定液，其特征是：含有0.005％的亚硝基化合物1～30单位体积，PH缓冲液0～20单位体积，混合配制而成；所述的PH缓冲液为Na₂HPO₄-柠檬酸或KH₂PO₄-硼砂，所述的亚硝基化合物为1-亚硝基-2-羟基萘-3，6-二磺酸钠、2-亚硝基-4-二甲氨基苯酚或1-亚硝基-2-萘酚-6-磺酸。

2.根据权利要求1所述的钴测定液，其特征是：其中0.005％的亚硝基化合物为1～10单位体积，PH缓冲液为0～20单位体积。

3.根据权利要求1所述的钴测定液，其特征是：其中0.005％的亚硝基化合物为10～20单位体积，PH缓冲液为0～20单位体积。

4.根据权利要求1所述的钴测定液，其特征是：其中0.005％的亚硝基化合物为20～30单位体积，PH缓冲液为0～20单位体积。

5.根据权利要求1所述的钴测定液，其特征是：其中0.005％的亚硝基化合物为1～30单位体积，PH缓冲液为0～8单位体积。

6.根据权利要求1所述的钴测定液，其特征是：其中0.005％的亚硝基化合物为1～30单位体积，PH缓冲液为8～15单位体积；或0.005％的亚硝基化合物为1～30单位体积，PH缓冲液为15～20单位体积。

7.一种钴比色测定管，含有等截面真空密封玻璃管，在玻璃管一端设有一段密封连通毛细管段，其特征是：在玻璃管中装有钴测定液，测定液在玻璃管中的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁:H₂＝1:2～20；所述的钴测定液中含0.005％的亚硝基化合物1～30单位体积，缓冲液0～20单位体积，混合配制而成；所述的PH缓冲液为Na₂HPO₄-柠檬酸或KH₂PO₄-硼砂，所述的亚硝基化合物为1-亚硝基-2-羟基萘-3，6-二磺酸钠、2-亚硝基-4-二甲氨基苯酚或1-亚硝基-2-萘酚-6-磺酸。

8.根据权利要求7所述的测定管，其特征是：在玻璃管中测定液的高度H₁和玻璃管等截面留空高度H₂之比为H₁:H₂＝1:4～15。