CN114965267A - 一种快速检测城市公园水体中Mo(Ⅵ)的试纸条及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速检测城市公园水体中Mo(Ⅵ)的试纸条及其制备方法，属于试纸条技术领域。本发明将
滤纸浸渍于显色试剂中得到显色试纸；将显色试纸贴于透明玻璃纸上方，然后固定在基体上，即得试纸条，其中，显色试剂由苯基荧光酮溶液和TrionX‑100溶液按体积比4:1混合而成。在检测含Mo(Ⅵ)溶液过程中，严格控制待测溶液pH、试纸条显色时间以及Mo(Ⅵ)的浓度，可以快速的检测出水体中Mo(Ⅵ)的浓度，操作方法简单，且试纸片可以采用焚烧的方式进行处理，不会对环境造成二次污染。
Description
技术领域
本发明属于试纸条技术领域，具体涉及一种快速检测城市公园水体中Mo(Ⅵ)的试纸条及其制备方法。
背景技术
随着人类生产力水平的不断提高和社会结构的改变，人类生活的重心从注重工农业生产的工业化时代，逐渐转变为关注精神文明和休闲生活的后工业化时代。人们寻找绿植和水资源充足、空气清新的地点进行游憩娱乐。城市公园作为能够为城市居民提供锻炼身体的场地，提供绿色植物和新鲜空气的休闲娱乐场所在城市的建设中越发重要。
城市公园内的水体是城市公园***中的主要成分之一，拥有较大的占地面积，还具有严格的水质标准。城市公园内的水体是广大游客可以观赏也可以亲密接触的景观，水体的水质质量不但关系着城市公园的环境质量，还和游客的身体健康息息相关。但是城市公园内的水体由于自身面积较广，大部分都是露天裸露的状态，经常会被外界的大气、交通、生物和人类行为所污染和破坏。为了保证城市公园水体符合《地表水环境质量标准》GB3838中规定的Ⅲ类标准，创新可以快速检测或者持续性监测城市公园水体中的单个或多个水质指标的水环境检测装置逐渐成为研究热点。
钼(molybdenum)在原始地幔中的丰度约为0.063×10-6g/g，在大陆地壳中的丰度为0.8×10-6g/g。自然环境中的钼主要有两个来源：(1)风化作用使得钼随着风从地壳中进入水体和土壤中，并在自然环境中迁移；(2)人类生产生活中大量的使用钼金属以及燃烧含钼矿物燃料(如煤矿等)，增加了自然环境中循环的钼含量。钼对人体和动植物是一种必需的微量元素，但是过量的钼会对人体和动植物都有危害。生活在土壤含钼过高地区的人容易得痛风、全身性动脉硬化等疾病，食用钼过量的草料会使得长角动物患胃病，高含量的钼对植物也会产生不良影响。钼浓度为0.5-100mg/L会影响亚麻的生长；钼浓度为10-20mg/L会影响大豆的生长；钼浓度为25-35mg/L对棉花产生轻度危害；钼浓度为40mg/L时对甜菜的生长有危害。水体中的钼一般是Mo(Ⅵ)。水体中Mo(Ⅵ)浓度达到5mg/L时，水体的自身的自净作用开始受到抑制；Mo(Ⅵ)浓度达到10mg/L时，抑制作用会增强，水体有强烈的涩味。钼浓度达到100mg/L时，水体中微生物的生长减慢，水体会有苦味。《地表水环境质量标准》GB383-2002中规定集中式生活饮用水地表水源地中的钼浓度不超过0.07mg/L。
目前，在现有的试纸条技术中，还没有专门用于检测城市公园水环境中的Mo(Ⅵ)的试纸条。并且现有的检测水中Mo(Ⅵ)的方法中存在两个问题，第一，现有的检测方法检测过程操作步骤繁琐，需要使用大型仪器，无法做到现场即时检测；第二，现有的检测方法需要配置大量的检测试剂，不仅检测时间长，而且产生的废液需要处理，增加检测成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种快速检测城市公园水体中Mo(Ⅵ)的试纸条及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，在丰富Mo(Ⅵ)的现场检测方法的同时，实现采用低碳技术检测对城市公园水环境中Mo(Ⅵ)含量的测定。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明技术方案一：一种显色试剂，由苯基荧光酮溶液和TrionX-100溶液按体积比4:1混合而成，其中，所述苯基荧光酮溶液质量浓度为0.03％，所述TrionX-100溶液质量浓度为2％。
本发明技术方案二：一种试纸条，将
滤纸浸渍于显色试剂中4h得到显色试纸；将显色试纸贴于透明玻璃纸上方，然后固定在基体(塑料条)上，即得试纸条。
本发明技术方案三：试纸条制备方法：将1mm×1mm的正方形
滤纸浸泡于显色试剂中4h，制成显色试纸；将3片显色试纸分别贴合于透明玻璃纸上方，然后用双面胶粘固定在宽为1mm，长为140mm的塑料条上，制作成Mo(Ⅵ)显色试纸条。
本发明技术方案四：一种试纸条在检测城市公园水体中Mo(Ⅵ)含量的应用。
进一步地，所述试纸条分别以比色卡和PS图像处理技术作为分析方法，能够检测出浓度范围分别为0.08-0.80mg/L的Mo(Ⅵ)和0.00-0.80mg/L的Mo(Ⅵ)。
目前现有技术中钼检测试纸的检测范围为5-250mg/L，远高于本发明的检测浓度范围，本发明提供了一种检测线更低的试纸，拓宽了试纸的选择范围。
进一步地，所述试纸条在应用过程中，含Mo(Ⅵ)溶液pH为6，试纸条显色2.5min时开始检测，此时检测结果最精准。
本发明制备的试纸条在显色3天内都能够保持检测结果的准确性。
所述试纸条在检测含Mo(Ⅵ)水体时会受到Cd2+(高于0.25mg/L)、Fe3+(高于0.25mg/L)和Al3+(高于0.25mg/L)的干扰，因此在待测溶液中加入0.02mg/L的EDTA能够掩蔽1mg/L的Fe3+对检测结果的影响。
试纸条在检测城市公园水环境Mo(Ⅵ)含量的步骤为：
1)在25mL待测水样加入2mLEDTA溶液中，摇匀，备用；
2)pH缓冲溶液用于将待测水样的pH调节；
3)将Mo(Ⅵ)显色试纸条在待测水样中浸泡1min，取出，等待2.5min后，将Mo(Ⅵ)显色试纸条置于拍照装置的拍照区，遮光罩盖好后，用手机从遮光罩上部的小孔里拍摄实验照片，然后将实验照片用于与标准色卡进行对比。如果待测水样中Mo(VI)的浓度小于0.08mg/L，则将实验照片导入手机PS软件的LAB色彩空间，将显色区域的A值带入标准曲线，计算待测水样中Mo(VI)的浓度；水样中Mo(VI)浓度高于0.80mg/L，说明水样中Mo(VI)超标。
本发明技术方案五：一种检测城市公园水体中Mo(Ⅵ)含量的方法，利用所述试纸条进行检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明严格控制显色试剂溶液配比、浸渍时间，同时又严格把控待测溶液pH、试纸条显色时间以及Mo(Ⅵ)的浓度等参数，使制备的试纸条将城市公园水体中Mo(Ⅵ)的检测时间缩短到2.5min，并且在显色3天内都能够保持检测结果的准确性。
本发明设计合理，将一种Mo(Ⅵ)显色试纸条设计成便携式的试纸条并配备现场检测和比色装置，实现了现场检测城市公园水环境中Mo(Ⅵ)含量。不仅能够减少水环境中Mo(Ⅵ)的检测步骤，还大大缩短了检测时间，采用了低碳技术还能够大大降低检测成本。
本发明不仅具有制作方法简单、材料成本低廉、操作方法简单、无需专业实验人员、检测时间迅速和检测结果精准等优点，而且使用过后的苯基荧光酮-TrionX-100试纸片可以采用焚烧的方式进行处理，不会对环境造成二次污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明制备的Mo(Ⅵ)显色试纸条示意图；
图2为不同表面活性剂的检测结果图；
图3为不同显色剂体积比的检测结果图；
图4为不同浸泡时间的检测结果图；
图5为不同pH的检测结果图；
图6为不同显色时间的检测结果图；
图7为标准曲线和标准色卡的绘制结果图；
图8为不同类型的掩蔽剂对检测结果的影响图；
图9为Mo(Ⅵ)显色试纸条的稳定性结果；
图10为Mo(Ⅵ)显色试纸条对成都市活水公园实际水环境中Mo(Ⅵ)的检测结果图；
图11为利用试纸条检测水环境中Mo(Ⅵ)的流程图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明实施例所用滤纸为
滤纸。
本发明实施例所用透明玻璃纸和双面胶为普通的玻璃纸和双面胶。
本发明实施例所用显色剂药品为苯基荧光酮和TritonX-100。以下实施例中，所用苯基荧光酮溶液质量浓度为0.03％，TritonX-100溶液的质量浓度为2％，溴化十六烷基三甲铵溶液质量浓度为0.5％。
本发明Mo(Ⅵ)显色试纸条的示意图如图1所示。
实施例1
步骤1：配制体积比为1:1的苯基荧光酮—去离子水显色溶液、体积比为1:1的苯基荧光酮—聚乙二醇辛基苯基醚(TritonX-100)、体积比为1:1的苯基荧光酮—溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)各20mL，分别浸泡20张滤纸片，再放入18℃、转速120rad/min空气恒温摇床中震荡浸泡1h。取出甩掉多余的液体后放入培养皿中，再放在数显恒温加热板上，在80℃下烘干至没有水分。将显色试纸贴合于透明玻璃纸上方，然后用双面胶粘在宽为1mm，长为140mm的塑料条上。一条塑料条上平行粘3片显色试纸，制作成Mo(Ⅵ)显色试纸条。
步骤2：在25mL的试管中加入25mL浓度为0.6mg/L的含Mo(Ⅵ)溶液，然后加入1mL的0.1mol/L的盐酸溶液并摇匀。
步骤3：将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入试管中，静置1min后取出甩干多余的溶液。静置显色10min后，放入拍摄装置中进行拍摄。并用肉眼观察哪一种显色液产生的颜色变化更加明显，并利用Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。
a是LAB色彩空间中的色度因数，+a表示红色，-a表示绿色，在Photoshop中取值范围为-128至+127。
a的计算公式为：
其中x和y是显色区域的三色值，x0和y0是显色区域的三色值。
本实施例的结果图如图2所示，由图2能够看出，以TrionX-100作为表面活性剂，试纸条从金黄色转变为深橙色，PS处理后的照片为深紫色。无论从肉眼观察的颜色变化，还是从PS处理后的A通道的平均值都是最明显，最容易分辨和最高的。因此，后续的实验过程将采用TrionX-100作为表面活性剂来制作Mo(Ⅵ)显色试纸条。
实施例2
步骤1：按照表1配制苯基荧光酮与最优的表面活性剂的混合溶液(苯基荧光酮溶液质量浓度为0.03％，TrionX-100溶液质量浓度为2％)。分别在每种混合溶液中放入5片1cm×1cm的正方形滤纸片，再放入18℃、转速120rad/min空气恒温摇床中震荡浸泡1h，取出甩掉多余的液体后放入培养皿中，再放在数显恒温加热板上，在80℃下烘干至没有水分，将显色试纸贴合于透明玻璃纸上方，然后用双面胶粘在宽为1mm，长为140mm的塑料条上。一条塑料条上平行粘3片显色试纸，制作成Mo(Ⅵ)显色试纸条。
步骤2：在25mL的试管中加入25mL浓度为0.6mg/L的含Mo(Ⅵ)溶液，然后加入1mL的0.1mol/L的盐酸溶液并摇匀。
步骤3：将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入试管中，静置1min后取出甩干多余的溶液。静置显色10min后，放入拍摄装置中进行拍摄。并用肉眼观察哪一种显色液的产生的颜色变化更加明显，并利用Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。
表1
本实施例的结果如图3所示，由图3能够看出，当体积比为4:1时，试纸条在未使用前、手机拍摄的图片和PS处理后的图片这三个阶段中分别为金黄色、橙黄色和紫色。三种不同的颜色结果有利于比色法观察检测结果且此时的A通道的平均值也处于较高的值。所以后续的实验过程中将采用苯基荧光酮和TrionX-100的体积比为4:1的显色溶液来制作试纸片。
实施例3
步骤1：根据实施例2配制最优体积比(浓度为0.03％的苯基荧光酮溶液和浓度为2％的TrionX-100的体积比为4:1)的最优显色剂30mL，在其中放入30片1cm×1cm的正方形滤纸片，再放入18℃、转速120rad/min空气恒温摇床中，分别震荡浸泡1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h。
步骤2：取出3片显色试纸甩掉多余的液体后放入培养皿中，再放在数显恒温加热板上，在80℃下烘干至没有水分。将显色试纸贴合于透明玻璃纸上方，然后用双面胶粘在宽为1mm，长为140mm的塑料条上。一条塑料条上平行粘3片显色试纸，制作成Mo(Ⅵ)显色试纸条。
步骤3：在25mL的试管中加入25mL，浓度为0.6mg/L的含钼溶液，然后加入1mL的0.1mol/L的盐酸溶液并摇匀(为了保证反应环境在酸性条件中进行，有利于苯基荧光酮和六价钼离子生成络合物)，pH为6。
步骤4：将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入试管中，静置1min后取出甩干多余的溶液。静置显色10min后，放入拍摄装置中进行拍摄。并用肉眼观察哪一种显色液的产生的颜色变化更加明显，并利用Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。
本实施例的结果如图4所示，由图4能够看出，浸泡时间为4h的试纸片在手机拍摄的图片和PS处理的图片中分别呈现橙黄色和紫色，有助于采用比色法分辨检测结果，所以后续实验中采用浸泡时间为4h来制作试纸片。
实施例4
步骤1：先根据实施例1-3的实验结果制作最优的Mo(Ⅵ)显色试纸条。然后取0.6mg/L的含Mo(Ⅵ)溶液于25mL的试管中，加入0.1mol/L盐酸和0.1mol/L氢氧化钠溶液，调整pH为1、2、3、4、5、6、7和8。
步骤2：将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入试管中，静置1min后取出甩干多余的溶液。静置显色10min后，放入拍摄装置中进行拍摄。并用肉眼观察哪一种显色液的产生的颜色变化更加明显，并利用Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。
本实施例的结果如图5所示，由图5能够看出，当pH为6时，试纸片在手机拍摄图片和PS处理后分别为橙黄色和紫色，有利于用比色法观察实验结果，而且此时的A通道的平均值也处于最高值，所以后续的实验中将把含Mo(Ⅵ)的pH配置为6。
实施例5
步骤1：根据实施例1-3的实验结果制作最优的Mo(Ⅵ)显色试纸条。取0.6mg/L的含Mo(Ⅵ)溶液于25mL的试管中，调整为最优的pH(6)。将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入试管中，静置1min后取出甩掉多余的溶液。分别等待2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、25.0、27.5、30.0、32.5、35.0和37.5min的显色时间后，再甩干放入拍摄装置中。
步骤2：用肉眼观察哪一种显色液的产生的颜色变化更加明显，并利用Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。
本实施例的结果如图6所示，由图6能够看出，当显色时间为2.5min时，试纸片在手机拍摄的图片和PS处理后的图片中分别为橙黄色和紫色，有利于用比色法观察实验结果，而且此时的A通道的平均值也处于最高值。所以后续的实验中，将等待2.5min后用手机拍摄实验结果。
实施例6
步骤1：根据实施例1-3的实验结果制作最优的Mo(Ⅵ)显色试纸条。分别在25mL的试管中加入25mL的0.00、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80mg/L的含Mo(Ⅵ)溶液。
步骤2：加入pH缓冲溶液，调整为pH为6，然后，将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入不同浓度的含钼溶液中，静置1min后取出甩掉多余的溶液。等待最优的反应时间后，放入拍摄装置中。
步骤3：用肉眼观察哪一种显色液产生的颜色变化更加明显，并利用Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。再用Origin软件分析实验结果得到标准曲线。实验结果制作成含钼浓度和显色的颜色对应的标准色卡。
本实施例的结果如图7所示，由图7能够看出，当Mo(Ⅵ)的浓度在0.0mg/L-0.8mg/L之间时，肉眼可以观察出试纸条从金黄色变成橙黄色，并随着Mo(Ⅵ)浓度的增加，颜色逐渐加深最后变成橙红色。从PS处理后的图片可以看出，试纸条的颜色从灰白色变成紫色，并且随着Mo(Ⅵ)浓度的增加，颜色逐渐加深最后变成深紫色。当Mo(Ⅵ)的浓度在0.0mg/L-0.8mg/L之间时，Mo(Ⅵ)浓度(x)和A通道的平均值(y)的关系为y＝20.725+8.977x，R2＝0.912，说明试纸法的显色结果和六价钼离子浓度在范围0-0.8mg/L呈线性比例。
实施例7
步骤1：根据实施例1-3的实验结果制作最优的Mo(Ⅵ)显色试纸条。在25mL的试管中加入12.5mL的0.8mg/L含Mo(Ⅵ)溶液，然后再分别加入12.5mL，浓度为5mg/L的K+、Na+、Ca2 +、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Cr6+、Fe(Ⅲ)、Mg2+、C2O4 2-、Cl-、CO3 2-、NO3 2-、Ni+、Al3+和Cd2+干扰离子。
步骤2：通过加入0.1mol/L盐酸和0.1mol/L氢氧化钠溶液调整pH为6后混合均匀。然后将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入含有不同干扰离子的溶液中。静置1min后取出甩掉多余的溶液。等待2.5min显色时间后，再甩干放入拍摄装置中。
步骤3：利用Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。将实验结果与标准曲线中对应浓度的结果进行对比，实验结果的误差小于10％说明该干扰离子的浓度≤5mg/L都不会对本检测方法的实验结果产生影响。实验结果干扰的误差大于10％的干扰离子，需要将其浓度缩小一倍后再进行相同的实验过程。直到实验误差小于10％后就可以确定干扰离子的最小添加浓度。
本实施例的结果如表2所示。
表2
从表2可以看出，当Cl-、CO3 2-和NO3 -分别和Mo(Ⅵ)共存在水中时，不会影响苯基荧光酮-TrionX-100试纸片检测0.8mg/L的Mo(Ⅵ)的检测结果。当Ca2+、Cd2+、Zn2+、Mg2+和Cd2+的浓度低于2.5mg/L时，这些离子可以和Mo(Ⅵ)共存在水中不会影响苯基荧光酮-TrionX-100试纸片检测对0.8mg/L的Mo(Ⅵ)的检测结果。当K+、Na+、Cu2+、C2O4 2-和Cd2+的浓度低于1.25mg/L时，这些离子可以和Mo(Ⅵ)共存在水中不会影响苯基荧光酮-TrionX-100试纸片检测0.8mg/L的Mo(Ⅵ)的检测结果。当Mn2+和Ni+的浓度低于1.25mg/L时，Mn2+和Ni+可以和Mo(Ⅵ)共存在水中不会影响苯基荧光酮-TrionX-100试纸片检测0.8mg/L的Mo(Ⅵ)的检测结果。当Al+的浓度低于0.5mg/L时，Al3+和可以和Mo(Ⅵ)共存在水中不会影响苯基荧光酮-TrionX-100试纸片检测对0.8mg/L的Mo(Ⅵ)的检测结果。当Cd2+的浓度低于0.25mg/L时，Cd2 +和可以和Mo(Ⅵ)共存在水中不会影响苯基荧光酮-TrionX-100试纸片检测0.8mg/L的Mo(Ⅵ)的检测结果。当Fe(Ⅲ)的浓度低于0.1mg/L时，Fe(Ⅲ)和可以和Mo(Ⅵ)共存在水中不会影响苯基荧光酮-TrionX-100试纸片检测0.8mg/L的Mo(Ⅵ)的检测结果。
实施例8
步骤1：根据实施例1-3的实验结果制作最优的Mo(Ⅵ)显色试纸条。根据表3所示方法加入的0.8mg/L的Mo(Ⅵ)溶液、1mg/L的Fe(Ⅲ)溶液、0.02mol/L的EDTA溶液和100g/L抗坏血酸溶液来配制待测溶液。
表3
步骤2：通过加入0.1mol/L盐酸和0.1mol/L氢氧化钠溶液调整pH为6后混合均匀。然后将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入含有不同干扰离子的溶液中。静置1min后取出甩掉多余的溶液。等待2.5min显色时间后，再甩干放入拍摄装置中。
步骤3：利用Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。将实验结果与标准曲线中对应浓度的结果进行对比，实验结果的误差小于10％说明该掩蔽剂的类型和体积可以成功的掩蔽Fe(Ⅲ)对实验结果的干扰。
本实施例的结果如图8所示，由图8能够看出，以EDTA作为掩蔽Fe(Ⅲ)的掩蔽剂，手机拍摄图片和PS处理后的图片分别为橙红色和紫色，有利于用比色法观察实验结果，而且此时的误差值也小于5％，所以可以采用EDTA作为Fe(Ⅲ)的掩蔽剂。
实施例9
步骤1：根据实施例1-3的实验结果制作最优的Mo(Ⅵ)显色试纸条。
步骤2：然后放入透明的密封塑料袋中，放置在室温下黑暗储存。每隔1天取出一条Mo(Ⅵ)显色试纸条，观察Mo(Ⅵ)显色试纸条的外观和颜色是否正常。
步骤3：然后按照实施例4-5的最优实验结果进行检测，与标准色卡对比，当实验结果的误差高于5％就停止测试。
本实施例的结果如图9所示，由图9能够看出，Mo(Ⅵ)显色试纸条制作完成后需要在3天内被用来检测水中Mo(Ⅵ)，超过3天的Mo(Ⅵ)显色试纸条的检测结果将不准确。
实施例10
步骤1：在成都市活水公园采集进水水样、中段水水样和出水水样后利用漏斗进行初步的过滤。
步骤2：在待测溶液中pH缓冲溶液，调整为最优pH＝6。再滴加2.5mL的EDTA作为掩蔽剂。然后再将Mo(Ⅵ)显色试纸条放入不同浓度的含钼溶液中，静置1min后取出甩掉多余的溶液。等待2.5min后，放入拍摄装置中。用手机进行拍摄实验照片。
步骤3：将实验照片导入Photoshop软件观察在LAB环境打开明度和a通道计算a值。将实验结果与标准曲线中对应浓度的结果进行对比。计算出成都市活水公园进水水样、中段水水样和出水水样中Mo(Ⅵ)的浓度。
本实施例的结果如图10所示，由图10能够看出，进水水样的Mo(Ⅵ)含量约为0.105mg/L，中段水水样和出水水样中的Mo(Ⅵ)含量约等于0mg/L。
实施例11
步骤1：一片Mo(Ⅵ)显色试纸条上有3张10cm×10cm的
滤纸，面积为3cm2。一片
的面积约为63.59cm2。一片
的质量约为0.73g，一片Mo(Ⅵ)显色试纸条上的
滤纸质量为0.03g，则产生的GHG排放量的E1约为6.90x10-3gCO2-eq。
步骤2：Mo(Ⅵ)显色试纸条使用的化学药剂在生产过程产生的温室气体排放量如表4所示。
表4
一片Mo(Ⅵ)显色试纸条使用的化学药剂在生产过程产生的温室气体排放量约为4.34x10-3gCO2-eq。
Mo(Ⅵ)显色试纸条在制作时过程使用4h的空气恒温摇床(额定功率为600w)，预计产生温室气体排放通量为8.67gCO2-eq。震荡一次可以制作500条Mo(Ⅵ)显色试纸条，预计制作已一条Mo(Ⅵ)显色试纸条产生温室气体排放通量为17.34x10-3gCO2-eq。该过程还需要使用20min的数显恒温加热板(额定功率为1.2kw)，预计耗电量产生温室气体排放通量为1.43gCO2-eq。加热一次可以制作约30条Mo(Ⅵ)显色试纸条，预计制作已一条Mo(Ⅵ)显色试纸条产生温室气体排放通量为47.67x10-3gCO2-eq。
步骤3：一片Mo(Ⅵ)显色试纸条的检测过程需要使用到2min的LED台灯(1.4w)和智能手机(100-240V，50/60Hz，0.5A)则一片Mo(Ⅵ)显色试纸条的制作全过程产生的温室气体排放通量E3约为3.44x10-3gCO2-eq。
步骤4：一片Mo(Ⅵ)显色试纸条的处理过程1g的纸可以产生2.81gCO2-eq的温室气体，一片Mo(Ⅵ)显色试纸条的总量约为0.03g，一片Mo(Ⅵ)显色试纸条的制作全过程产生的GHG排放量E4约为83.61x10-3gCO2-eq。
本实施例的结果显示Mo(Ⅵ)显色试纸条从生产、使用到销毁的过程产生的温室气体排放通量为：E总＝E1+E2+E3+E4＝0.14gCO2-eq。
对比例1
与实施例10不同之处仅在于，采用紫外分光光度计利用溶液比色法检测成都市活水公园进水水样、中段水水样和出水水样中Mo(Ⅵ)的浓度。
本对比例1的实验结果如图10所示，从图10可以看出，紫外分光光度计检测出进水水样的Mo(Ⅵ)约为0.10mg/L，中段水水样和出水水样中的Mo(Ⅵ)含量约等于0mg/L。Mo(Ⅵ)显色试纸条和紫外分光光度计的检测结果之间误差小于10％，说明Mo(Ⅵ)显色试纸条的检测结果具有科学依据和准确性。
对比例2
与实施例10不同之处仅在于，对传统的检测方法-紫外分光光度法检测水样中Mo(Ⅵ)的全生命周期产生的温室气体排放量进行估算。
紫外分光光度法检测水中Mo(Ⅵ)的过程为在25mL的比色管中加入待测溶液、2mL，浓度为2x10-4mol/L苯基荧光酮溶液、3mL，浓度为2.5x10-3mol/L的TrionX-100溶液、1.5mL，浓度为0.1mol/L的盐酸溶液、用二次去离子水稀释至刻度，摇匀。静置10min，用1cm的石英比色皿于625nm处以试剂空白为参比，测定溶液吸光度。该过程使用的化学药品产生的温室气体排放量如表5所示：
表5
该过程产生的温室气体排放通量总量为11.00gCO2-eq。
该过程使用到紫外分光光度计(额定功率为200w)，预热时间为20min，检测一个样品的时间为2.5min，产生的温室气体量约为0.27gCO2-eq。
该方法产生的废液总体积约为25mL，在处理过程中产生的温室气体排放量约为13.37x10-6gCO2-eq。
对比例2的实验结果显示使用紫外分光光度法检测一个样品中Mo(Ⅵ)的过程中产生温室气体排放通量约为11.28gCO2-eq。Mo(Ⅵ)显色试纸条相较于传统的检测方法降低了98.76％的碳排放。
对比例3
与实施例10不同之处仅在于，采用现有的商品化的钼检测试纸对成都市活水公园进水水样、中段水水样和出水水样中Mo(Ⅵ)进行检测。该钼检测试纸的检测范围在5-20mg/L，对成都市活水公园进水水样、中段水水样和出水水样中的Mo(Ⅵ)没有明显的颜色反应，无法准确检测出Mo(Ⅵ)的含量。说明Mo(Ⅵ)显色试纸条适用于地表水中低浓度的Mo(Ⅵ)的检测。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种显色试剂，其特征在于，由苯基荧光酮溶液和TrionX-100溶液按体积比4:1混合而成，其中，所述苯基荧光酮溶液质量浓度为0.03％，所述TrionX-100溶液质量浓度为2％。
2.一种试纸条，其特征在于，将
No.1滤纸浸渍于权利要求1所述的显色试剂中得到显色试纸；将显色试纸贴于透明玻璃纸上方，然后固定在基体上，即得试纸条。
3.根据权利要求2所述的试纸条，其特征在于，所述浸渍时间为4h。
4.一种如权利要求2或3所述的试纸条的制备方法，其特征在于，将
No.1滤纸浸渍于显色试剂中得到显色试纸；将显色试纸贴于透明玻璃纸上方，然后固定在基体上，即得试纸条。
5.一种利用权利要求2或3所述的试纸条检测城市公园水体中Mo(Ⅵ)含量的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述试纸条对Mo(Ⅵ)检测的浓度范围为0-0.80mg/L。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述试纸条在应用过程中，含Mo(Ⅵ)溶液pH为6，试纸条显色2.5min时开始检测。
8.一种检测城市公园水体中Mo(Ⅵ)含量的方法，其特征在于，利用权利要求2-3任一项所述试纸条进行检测。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220830 |