CN104677890A - 一种简单快速检测苯胺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简单快速检测苯胺的方法，包括如下步骤：a.纳米银溶液及苯胺标准溶液的制备；b.预混液的制备；c.化学发光分析检测及标准曲线的制作；d.测定待测液。本发明解决了目前化学分析检测苯胺使用多聚磷酸介质体系，因具有一定粘度的多聚磷酸，给操作带来不便的问题。本发明使用经典的鲁米诺化学发光分析体系，整个操作实验的条件较温和，易于操作，且完成在一均相的体系中，有利于自动化的分析操作；该方法的分析测试时间缩短为10分钟以内。发展的这种检测苯胺的方法具有简单、快速、灵敏的优点。

Description

一种简单快速检测苯胺的方法

技术领域

本发明涉及一种检测方法,特别是一种简单快速检测苯胺的方法。

背景技术

苯胺是一种重要的有机化工原料，广泛用于橡胶、印染、制药、塑料、陶器上釉等工艺生产过程。被认为是一种致癌性的物质，属高毒性物质。能够与体内血红蛋白结合成高铁血红蛋白,而使血红蛋白与氧结合能力下降导致人体中毒。通过吸入和吸收途径,苯胺可导致人体急性中毒或慢性中毒,产生头痛、眩晕、疲倦、记忆力下降、呼吸不畅,甚至窒息死亡等症状,长期与苯胺接触还可引起癌症。因此，苯胺已经成为各国环保、***门重要的检测指标之一，我国早已将其列入优先监测的污染物。

目前苯胺的测定方法主要有分光光度法、荧光法、电化学分析法和色谱法等。这些方法有的灵敏度不高、干扰大,有的操作费时麻烦,有的所用仪器昂贵、要求高,不易推广。化学发光分析法具有灵敏度高、仪器简单、分析快速、易实现自动化等优点,但是使用化学发光分析检测苯胺的报道还非常少。且存在一些缺陷：由于使用多聚磷酸介质体系，多聚磷酸具有的粘度，给操作带来很多不便。更重要的是随着多聚磷酸浓度的增加(高达0.1M)粘度增大，出现发光峰形***和重现性差的问题。因此，化学发光分析检测苯胺还有很多值得改进的地方，发展简单、快速化学发光分析检测苯胺的方法很有意义。

发明内容

本发明目的是提供一种简单、灵敏、快速检测苯胺的方法。利用苯胺与纳米银相互作用后，纳米银对鲁米诺化学发光信号的增强，从而识别苯胺。

为实现上述目的本发明的技术方案是：

一种简单快速检测苯胺的方法，包括如下步骤：

a.纳米银溶液及苯胺标准溶液的制备:制备纳米银溶液,所述纳米银溶液中的纳米银粒径为4-10nm；制备不同浓度的苯胺标准溶液；

b.预混液的制备：取相同体积的纳米银溶液分别与各不同浓度的苯胺标准溶液及待测液混溶，分别制成预混液；所述各不同浓度的苯胺标准溶液及待测液所用的体积相同；

c.化学发光分析检测及标准曲线的制作：移取纳米银溶液分别与各不同浓度的苯胺标准溶液制成的预混液至化学发光池中，而后分别注入与所取预混液等体积的鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂，通过化学发光分析仪分别测定并记录化学发光强度，根据不同浓度的苯胺标准溶液的发光强度，制作标准曲线；

d.测定待测液：移取纳米银溶液与待测液制成的预混液至化学发光池中，而后注入等体积的鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂，通过化学发光分析仪测定并记录其化学发光强度，根据制作的标准曲线确定待测液中苯胺的浓度。

进一步的技术方案，所述鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂的制备方法为：鲁米诺溶液的浓度为5×10^-5mol/L，过氧化氢溶液浓度为1×10^-2mol/L；两者体积比为2:1。

进一步的技术方案，所述鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂的pH值为12.0。

本发明各溶液的配置方法如下：

鲁米诺溶液：将4.43g鲁米诺固体粉末溶解在20mL 0.10M NaOH溶液中并稀释至1L，制备得到2.5×10^–2M鲁米诺储备溶液。使用之前避光保存一星期以确保试剂性质的稳定。鲁米诺的工作溶液通过储备溶液的稀释而得到。

H₂O₂的工作溶液在每次使用时从30％(w/w)H₂O₂(上海化学试剂公司)稀释得到。准确称取0.93g苯胺(上海化学试剂公司)用少量0.1M稀盐酸溶解后用二次去离子水定容于100mL容量瓶中，制得9.3g/L的苯胺储备液置于冰箱中保存，使用时稀释至所需浓度。实验用水为二次去离子水。

纳米银溶液的制备：制备过程中所用的玻璃器皿均使用王水(1:3HNO₃–HCl)浸泡清洗，然后用二次去离子水彻底冲洗干净，烘干备用。制备步骤：用乙二胺将20mL 0.1mol/L硝酸银溶液的pH值调节为10，加入0.01g 0.5g/L的甲基溴化胺(CTAB)，完全混合后，在5分钟之内，不断搅拌下逐滴加入5mL水合肼，上述溶液在室温下反应5分钟，生成纳米银溶液。放于棕色瓶中，4℃保存待用。制得的纳米银溶液用透射电子显微镜和紫外-可见吸收光谱进行表征。所述纳米银溶液中的纳米银粒径为4-10nm。

本发明的整个操作实验的条件较温和，易于操作，且完成在一均相的体系中，有利于自动化的分析操作；该方法的分析测试时间缩短为10分钟以内；由于将纳米银的催化性能引入化学发光反应中，大大提高了灵敏度，检出限达到8.2×10^–12g/mL，比现有的没有纳米粒子参与的化学发光分析方法的灵敏度低一个数量级。

附图说明

图1化学发光分析检测苯胺的标准曲线

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

具体实施方式

实施例1

制作标准曲线:配置浓度分别为0.15×10^–9g/mL、0.32×10^–9g/mL、0.63×10^–9g/mL、6.3×10^–9g/mL、8.2×10^–9g/mL、28×10^–9g/mL和63×10^–9g/mL的苯胺标准溶液，然后用本发明的方法进行测定，绘制标准曲线。

具体的测定过程如下：(1)移取等体积纳米银溶液和苯胺溶液于一离心管中，充分混匀，作用5分钟使得相互作用完全；(2)移取上述纳米银溶液/苯胺溶液200μL于化学发光池(40×14mm石英管)中，注入200μL鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂(5×10^-5M鲁米诺和1×10^-2M过氧化氢的体积比为2:1)，通过IFFL-D流动注射化学发光分析仪测定并记录其化学发光强度。根据苯胺标准溶液的浓度及相应的化学发光强度绘制标准曲线，如图1所示。

实验的结果表明，随着苯胺浓度的增加，化学发光信号逐渐增强。且在1.5×10^-10～6.3×10^-8g/mL的浓度范围内，化学发光信号的强度与苯胺浓度的对数值成良好的相关性，标准曲线如图1所示，其检出限为8.2×10^–12g/mL(S/N＝3)。并对6.3×10^-9g/mL的苯胺平行测定11次，其相对标准偏差为4.2％。实验结果表明该方法检出限低，精密度好。较目前仅有的化学发光分析方法的灵敏度要高一个数量级，且较之更容易操作。

实施例2-7

实施例2-4取自来水水样，实施例5-7取湖水水样按照上述实验步骤分别进行加标回收实验，通过标准曲线获得各样品中的苯胺含量，6个实施例的苯胺的加入量(g/mL)、测得值(g/mL)、回收率(％)和相对标准偏差(RSD)如表1所示。具体实验步骤如下：

取自来水和湖水样进行加标回收实验。分别将自来水和湖水用中速滤纸过滤后，用二次去离子水稀释定容于100mL容量瓶。采用标准加入法进行回收率的实验，结果如表1所示。

表1水样中苯胺测定的结果

实验结果表明,本发明所建立的方法具有较好的准确度和精密度,回收率分别为98.08％～111.05％,RSD在1.8％～4.6％,分析时间短,不需使用大型仪器,可用于水样中苯胺的快速检测。

干扰测定

在上述实验条件下，于8.6×10^–9g/mL苯胺溶液中，分别加入1000倍的NH₄ ⁺,NO₃ ^-,NO₂ ^-,SO₄ ^2-,SO₃ ^2-,CO₃ ^2-,P0₄ ^3-,100倍的,Zn²⁺,Na⁺，Ni⁺,Cl^-，K⁺,Cr³⁺,10倍的Cu²⁺,Al³⁺,Ba²⁺,Mg²⁺,Ca²⁺,Fe³⁺等进行干扰实验，结果表明均不干扰测定。此外，水中常见的有机物苯酚、乙酸、乙酸乙酯在正常浓度下不干扰苯胺的测定。

本发明所建立的基于纳米银催化鲁米诺化学发光反应分析检测苯胺的方法，克服了上述检测方法缺点，具有以下优点：(1)使用鲁米诺-过氧化氢经典的化学发光分析体系，易于操作，整个操作实验的条件较温和，且完成在一均相的体系中，有利于自动化的分析操作；(2)该方法的分析测试时间缩短为10分钟以内；(3)由于将纳米银溶液的催化性能引入化学发光反应中，大大提高了灵敏度，检出限达到8.2×10^–12g/mL，比现有的没有纳米粒子参与的化学发光分析方法的灵敏度高一个数量级。

经研究发现当纳米银粒径为4-10nm,才可获得上述稳定的发光体系。

以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种简单快速检测苯胺的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.纳米银溶液及苯胺标准溶液的制备:制备纳米银溶液,所述纳米银溶液中的纳米银粒径为4-10nm；制备不同浓度的苯胺标准溶液；

b.预混液的制备：取相同体积的纳米银溶液分别与各不同浓度的苯胺标准溶液及待测液混溶，分别制成预混液；所述各不同浓度的苯胺标准溶液及待测液所用的体积相同；

c.化学发光分析检测及标准曲线的制作：移取纳米银溶液分别与各不同浓度的苯胺标准溶液制成的预混液至化学发光池中，而后分别注入与所取预混液等体积的鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂，通过化学发光分析仪分别测定并记录化学发光强度，根据不同浓度的苯胺标准溶液的发光强度，制作标准曲线；

d.测定待测液：移取纳米银溶液与待测液制成的预混液至化学发光池中，而后注入等体积的鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂，通过化学发光分析仪测定并记录其化学发光强度，根据制作的标准曲线确定待测液中苯胺的浓度。

2.如权利要求书1所述的检测苯胺的方法，其特征在于，所述鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂的制备方法为：鲁米诺溶液的浓度为5×10^-5mol/L，过氧化氢溶液浓度为1×10^-2mol/L；两者体积比为2:1。

3.如权利要求书1所述的检测苯胺的方法，其特征在于，所述鲁米诺–过氧化氢化学发光试剂的pH值为12.0。