一种利用化学振荡检测分析双氧水的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用化学振荡检测分析双氧水的方法。该方法通过将含有双氧水的待测液加入化学振荡体系中，监测电势的变化，利用电势与H2O2浓度的线性关系，测定待测液中双氧水的浓度。本发明专利技术中当双氧水浓度在8.34×10

A Method of Analyzing Hydrogen Peroxide by Chemical Oscillation Detection

The invention discloses a method for analyzing hydrogen peroxide by chemical oscillation detection. The method monitors the change of potential by adding the solution containing hydrogen peroxide into the chemical oscillation system. The concentration of hydrogen peroxide in the solution is determined by using the linear relationship between the potential and the concentration of hydrogen peroxide. In the present invention, when the concentration of hydrogen peroxide is 8.34*10

【技术实现步骤摘要】
一种利用化学振荡检测分析双氧水的方法
本专利技术涉及一种利用化学振荡检测分析双氧水的方法，属于化学分析、环境监测

技术介绍
化学振荡反应是在开发体系中进行的远离平衡的一类反应。反应过程中，这类反应的组分浓度不是单调地发生变化，而是一些组分的浓度忽高忽低，呈周期性变化，即化学振荡。化学振荡已经成为化学动力学的一个重要分支。一类典型的化学振荡反应是Belousov-Zhabotinski反应，简称B-Z化学振荡。该反应将NaBrO3、H2SO4、NaBr、丙二酸混合均匀，加入显色剂后，均匀的红色溶液会出现蓝色，并呈环状向外扩展，形成同心圆状花纹。化学振荡的动力学机理比较复杂。1972年，科学家提出俄勒冈(FKN)模型，用来解释B-Z振荡反应机理。FKN机理由三个过程(A、B和C)组成：A:Br-+BrO3-+2H+→HBrO2+HBrO(1)Br-+HBrO2+H+→2HBrO(2)B:HBrO2+BrO3-+H+→2BrO2·+H2O(3)BrO2·+Ce3++H+→HBrO2+Ce4+(4)2HBrO2→BrO3-+H++HBrO(5)C:Ce4++BrCH(COOH)2+H2O+HBrO→2Br-+4Ce3++3CO2+6H+(6)当双氧水(H2O2)加入B-Z振荡体系，在体系中Ce4+等金属离子的催化下，将发生反应：因此，在B-Z化学振荡体系中，加入双氧水后，H2O2分解产生的O2，将影响化学振荡的振幅，周期和振荡时间，在建立化学振荡特征参数与待测双氧水浓度的关系后，实现双氧水的检测分析。双氧水在医疗卫生中广泛应用为消毒剂，同时也是一种重要的环境污染物，在工业废水或生活污水排放时，要求对其进行有效的检测分析。现有的双氧水检测方法有比色法、化学发光法等。比色法精确度较低，化学发光法虽然精确度较高，但是检测设备投资大。
技术实现思路
为了克服现有双氧水检测技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用化学振荡检测分析双氧水的方法。利用化学振荡体系对双氧水有灵敏的响应电势，且在一定的检测温度和双氧水浓度范围内，响应电势与双氧水的浓度线性关联，从而确定待测溶液中的双氧水浓度。本专利技术方法简便，精确度较高，易于操作。一张利用化学振荡检测分析双氧水的方法，其通过将含有双氧水的待测液加入化学振荡体系中，监测电势的变化，利用电势与H2O2浓度的线性关系，测定待测液中双氧水的浓度。上述化学振荡体系是指B-Z化学振荡体系和B-R化学振荡体系。上述化学振荡体系中包括底物、氧化剂、催化剂和无机酸；所述底物选自丙二酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酰丙酮、草酸或乙酰乙酸乙酯的一种或几种，浓度为：0.1～2.0摩尔/升；氧化剂选自溴酸钠、溴酸钾、碘酸钠或碘酸钾中的任一种，浓度为：0.1～2.0摩尔/升；催化剂选自硝酸铈铵、硫酸铈铵、硫酸锰或硝酸锰中的任一种，浓度为：0.0005～0.01摩尔/升；无机酸为硫酸，浓度为0.50～3.0摩尔/升。优选的，化学振荡体系中，底物的浓度为0.4～1.5摩尔/升，氧化剂的浓度为0.15～1.0摩尔/升，催化剂的浓度为0.001～0.008摩尔/升，无机酸的浓度为0.8～2.0摩尔/升。上述检测温度为室温～60℃，待测液中的双氧水浓度范围为8.34×10-6～1.668×10-4摩尔/升。和现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：检测双氧水方法简单，检测的浓度范围8.34×10-6～1.668×10-4摩尔/升内，其检测低限为8.34×10-6摩尔/升，有望用于工业废水、医药卫生等行业中双氧水的检测、定量分析。附图说明图1为本专利技术涉及的使用化学振荡检测分析双氧水的流程图。图2由实施例1观测到依次加入不同量的双氧水溶液对化学振荡电势响应(1-5分别为依次加入65微升，2×65微升，4×65微升，8×65微升，16×65微升浓度为5.735×10-2摩尔/升的双氧水溶液)。图3由实施例1得到的响应电势与H2O2浓度变化情况。图4由实施例1得到的振荡再发生期与H2O2浓度变化情况。图5由实施例2得到的响应电势与H2O2浓度变化情况。图6由实施例2得到的振荡再发生期与H2O2浓度变化情况。具体实施方式以下通过实施例和附图对本专利技术的技术方案进行详细介绍。本专利技术包括但不限于以下实施方式。本专利技术涉及的使用化学振荡检测分析双氧水的过程如图1所示。检测时，将H2O2待测液加入配制的化学振荡体系中，监测电势的变化，利用电势与H2O2浓度的数量关系，测定待测H2O2的浓度。实施例1化学振荡体系的配制。实例所用试剂均为分析纯。配制0.50摩尔/升丙二酸溶液，0.20摩尔/升溴酸钾溶液，0.80摩尔/升H2SO4溶液和0.004摩尔/升硝酸铈铵酸性溶液(含有0.20摩尔/升H2SO4)。实施例2电势～时间曲线的记录。室温下记录，即在100毫升的烧杯中，依次加入由实施例1所述的丙二酸溶液、溴酸钾溶液和硫酸溶液各10毫升，放入铂片工作电极，硫酸亚汞参比电极(内置饱和硫酸钾溶液)，铂片对电极构成三电极体系，在搅拌下，加入10毫升硝酸铈铵溶液后，使用电池综合测试仪CT2001A记录电势～时间曲线。应用实施例1：化学振荡响应电势与双氧水浓度检测分析量取580微升30％双氧水(密度:1.11克/毫升)，用蒸馏水稀释至100毫升，溶液浓度为5.735×10-2摩尔/升。为记录化学振荡响应电势，在化学振荡发生并稳定一段时间后，依次加入65微升，2×65微升，4×65微升，8×65微升，16×65微升浓度为5.735×10-2摩尔/升的配制的双氧水溶液。图2为加入双氧水溶液后化学振荡电势变化。加入后，响应电势降低。假定H2O2添加后瞬间混合均匀，根据振荡反应体系溶液的体积，可以计算化学振荡溶液中H2O2的加入体系的初始浓度，分别为9.30×10-5摩尔/升，1.855×10-4摩尔/升，3.686×10-4摩尔/升，7.278×10-4摩尔/升，1.420×10-3摩尔/升。图3为响应电势与H2O2的初始浓度的数量关系。加入一定量的H2O2后，化学振荡暂时停止，但随后体系恢复化学振荡。恢复化学振荡所用时间，在此定义为振荡再发生期。图4为振荡再发生期与H2O2加入后的初始浓度的线性关系。利用上述响应电势或振荡再发生期与H2O2浓度的数量关系，可在9.30×10-5～1.420×10-3摩尔/升的浓度范围内，用于对H2O2的检测分析。应用实施例2：双氧水浓度检测低限的测定先将应用实施例1所述的双氧水溶液稀释10倍。然后在化学振荡发生并稳定一段时间后，依次加入65微升,2×65微升,5×65微升,10×65微升,20×65微升浓度为5.735×10-3摩尔/升的H2O2稀释溶液，如应用实施例1，初始H2O2浓度分别为8.34×10-6摩尔/升，1.668×10-5摩尔/升，4.169×10-5摩尔/升，8.339×10-5摩尔/升，1.668×10-4mol·L-1摩尔/升，图5和图6分别为响应电势和振荡再发生期与加入H2O2时浓度的数量关系。双氧水浓度检测低限为0.0834×10-4摩尔/升,在浓度范围8.34×10-6～1.668×10-4摩尔/升范围内，记录响应电势或振荡再发生期均可以检测H2O2的加入浓度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用化学振荡检测分析双氧水的方法，其特征在于，将含有双氧水的待测液加入化学振荡体系中，监测电势的变化，利用电势与H2O2浓度的线性关系，测定待测液中双氧水的浓度。

【技术特征摘要】
1.一种利用化学振荡检测分析双氧水的方法，其特征在于，将含有双氧水的待测液加入化学振荡体系中，监测电势的变化，利用电势与H2O2浓度的线性关系，测定待测液中双氧水的浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，化学振荡体系是指B-Z化学振荡体系和B-R化学振荡体系。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，化学振荡体系中包括底物、氧化剂、催化剂和无机酸；所述底物选自丙二酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酰丙酮、草酸或乙酰乙酸乙酯的一种或几种，浓度为：0.1～2.0摩尔/升；氧化剂选自溴酸钠、溴酸钾、碘酸钠或碘酸钾中的任一种，浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡猛，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31