一种检测混合溶液中亲水性有机溶剂含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种检测混合溶液中亲水性有机溶剂含量的方法，包括以下步骤：提供一光源；将检测单元与混合溶液接触，并且由光源照射，其中检测单元包括透明外盒、位于透明外盒内部的多孔聚合物微球、以及允许混合溶液进出的开口，多孔聚合物微球具有径向对称的内部结构，且在不同的溶液中呈现不同的溶胀度；测试检测单元的性能参数；以及根据预测的回归曲线，将性能参数转换成亲水性有机溶剂的含量。本发明专利技术公开的检测方法，利用具有径向对称的内部结构的多孔聚合物微球，可检测亲水性有机溶剂的含量，方法简单快速，成本低，可实现实时而精确的检测。

A method to detect the content of hydrophilic organic solvent in mixed solution

The invention discloses a method for detecting the content of hydrophilic organic solvent in the mixed solution, which comprises the following steps: providing a light source; contacting the detection unit with the mixed solution and being irradiated by the light source, wherein the detection unit includes a transparent outer box, a porous polymer microsphere located inside the transparent outer box, and an opening allowing the mixed solution to enter and leave, and the porous polymer microsphere has a diameter It has symmetrical internal structure and different swelling degrees in different solutions; it tests the performance parameters of the detection unit; and it transforms the performance parameters into the content of hydrophilic organic solvent according to the predicted regression curve. The detection method of the invention can detect the content of hydrophilic organic solvent by using the porous polymer microsphere with radial symmetry internal structure, the method is simple and fast, the cost is low, and the real-time and accurate detection can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种检测混合溶液中亲水性有机溶剂含量的方法
本专利技术涉及有机溶剂检测领域，特别涉及一种快速检测混合溶液中亲水性有机溶剂含量的方法。
技术介绍
有机溶剂在化工、药物生产和应用的过程中不可或缺，而其中亲水性有机溶剂由于可溶于水，其应用更为广泛。亲水性有机溶剂包括乙醇、丙醇、丙酮、四氢呋喃等，均可作为化学反应中的常用溶剂。然而众所周知，上述有机溶剂在实验生产过程及长期接触中对眼、呼吸道、消化道均有刺激作用。例如20％的四氢呋喃水溶液，可以引起皮肤的中度刺激，眼角膜损坏。50％的四氢呋喃水溶液则可引发严重的腐蚀性损害，长期接触甚至会导致失去性功能、生育能力及肾疾病。同时由于亲水性有机溶剂可与水部分或完全互溶，使其在水溶液中的检测难度加大，如何快速、便捷、灵敏地检测有机溶剂在水溶液中的含量成为研究者们关注的热点。目前，检测水溶液中有机溶剂含量的方法多以气相色谱法为主，使用气相色谱法可以精确测出混合溶液中各个组分的含量，但是这种方法使用的仪器昂贵，不够便捷，成本高。同时对测试样品的要求高，前处理繁琐，且更适于微量检测。因此，需要提供一种亲水性有机溶剂的检测方法，可以低成本、简单快速、实时而精确地检测亲水性有机溶剂浓度。
技术实现思路
为满足上述需求，本专利技术提供了一种检测混合溶液中亲水性有机溶剂含量的方法，所述方法包括：提供一光源；将检测单元与所述混合溶液接触，并且由光源照射，其中检测单元包括透明外盒、位于透明外盒内部的多孔聚合物微球、以及可让混合溶液进出的开口，多孔聚合物微球具有径向对称的内部结构，多孔聚合物微球在不同的溶液中呈现不同的溶胀度；测试检测单元的性能参数；根据预测的检测单元的性能参数与亲水性有机溶剂的含量之间的回归曲线，将性能参数转换成亲水性有机溶剂的含量。在一些实施方案中，性能参数为结构性能参数或光学性能参数。在优选的实施方案中，性能参数为通过检测单元的透射偏振光的光强。在一些实施方案中，透射偏振光的偏振方向可以是任意的。在优选的实施方案中，结构性能参数包括多孔聚合物微球的平均溶胀尺寸。在一些实施方案中，透明外盒的材质包括玻璃或聚合物材料。在一些实施方案中，混合溶液为亲水性有机溶剂与水的互溶混合液。在优选实施方案中，亲水性有机溶剂为丙酮、乙醇或四氢呋喃。在一些实施方案中，多孔聚合物微球的制备方法包括：形成均匀的液晶混合物，其中所述液晶混合物包括反应性液晶化合物、非反应性液晶化合物和聚合引发剂；将液晶混合物通过膜乳化装置形成液晶微滴分散在含有液晶构象改变剂的连续相中，所述液晶构象改变剂可使液晶微滴中的液晶分子沿液晶微滴半径方向排列；聚合液晶微滴中的反应性液晶化合物，形成中间微球；从中间微球中移除非反应性液晶化合物，形成多孔聚合物微球。在一些实施方案中，反应性液晶化合物占液晶混合物总质量的百分比为5％-45％。在一些实施方案中，非反应性液晶化合物包含至少一种向列相液晶。在一些实施方案中，液晶构象改变剂为离子型表面活性剂或盐。在优选实施方案中，液晶构象改变剂为十二烷基硫酸钠。本专利技术公开的亲水性有机溶剂的检测方法，利用具有径向对称的内部结构的多孔聚合物微球，测试其在不同浓度的亲水性有机溶剂与水的混合溶液中的光学和结构性能，从而检测亲水性有机溶剂的含量，方法简单快速，成本低，不需要繁琐的前处理，可实现实时而精确的检测。附图说明通过参照对本专利技术的实施方案的图示说明可以更好地理解本专利技术，在附图中：图1是根据本专利技术公开的检测单元的结构示意图；图2是根据本专利技术实施方案制备的多孔聚合物微球的正交偏光显微镜图；图3是根据本专利技术实施方案制备的多孔聚合物微球的工作原理示意图；图4是制备液晶微滴的膜乳化技术的示意图；图5是根据本专利技术实施例制备的多孔聚合物微球在不同含量(体积百分数(a)0％、(b)25％、(c)50％、(d)75％、(e)100％)的四氢呋喃和水的混合溶液中的平行(上)和正交(下)偏光显微镜图；图6是在四氢呋喃和水的混合溶液中的多孔聚合物微球的相对溶胀尺寸与四氢呋喃含量的关系曲线；图7是通过不同的亲水性有机溶剂和水的混合溶液中的多孔聚合物微球的透射偏振光相对光强与亲水性有机溶剂含量的关系曲线；图8是通过四氢呋喃和水的混合溶液中的多孔聚合物微球的透射偏振光相对光强与亲水性有机溶剂含量的关系曲线，其中多孔聚合物微球具有不同的交联度；图9是通过丙酮和水的混合溶液中的多孔聚合物微球的不同偏振方向的透射偏振光相对光强与丙酮含量的关系曲线。具体实施方式在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本专利技术有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节，然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本专利技术。在其他示例实施方案中，公知的结构和装置在方框图表中示出。在这方面，所举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本专利技术造成限制。因此，本专利技术的保护范围并不受上述具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。本专利技术提供一种检测亲水性有机溶剂在混合溶液中的含量的方法，其中亲水性有机溶剂为能与水完全或部分混溶的有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃等，而混合溶液为含有待测亲水性有机溶剂的溶液。优选地，混合溶液为待测亲水性有机溶剂与水的混合溶液。具体检测步骤描述如下：第一步，提供一光源，此光源可以是发射自然光的非偏振光源，也可以是发射偏振光的偏振光源。偏振光可为线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、或部分偏振光。第二步，将检测单元与混合溶液接触，并且由光源照射，其中检测单元如图1所示，包括透明外盒101、位于透明外盒101内部的多孔聚合物微球102，以及允许混合溶液进出的开口103，其中，在检测时，多孔聚合物微球102完全浸没在混合溶液中。检测单元可整个浸没在混合溶液中，使混合溶液通过开口103进入透明外盒101的内部；也可使用液体传输工具，如针筒，将混合溶液通过开口103输入透明外盒101的内部。透明外盒101的材质包括透明玻璃、透明聚合物材料或其他符合要求的透明材料。开口103可以只有一个(如图1所示)，也可以具有多个开口。位于透明外盒101内部的多孔聚合物微球102可以如图1中所示单层排列，也可多层排列。多孔聚合物微球102具有径向对称的内部结构，从而具有射线型的光学各向异性，在正交偏光显微镜下呈现典型的马耳他黑十字图像，如图2所示。同时由于其多孔的结构，使多孔聚合物微球102在不同的溶液中可呈现不同的溶胀尺寸。第三步，测试检测单元的性能参数。多孔聚合物微球102具有特殊的内部结构、在不同的溶液中呈现不同的溶胀尺寸的特点及由此产生的射线型的光学各向异性，当多孔聚合物微球接触混合溶液时，由于混合溶液中亲水性有机溶剂种类不同或浓度不同，多孔聚合物微球的结构性能和光学性能都会发生不同的变化。如图3所示，当多孔聚合物微球溶胀度(定义为溶胀后聚合物微球体积和溶胀前聚合物微球体积之比)不同时，其内部结构的径向有序性会产生变化，对通过检测单元的光的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测混合溶液中亲水性有机溶剂含量的方法，所述方法包括：/n(I)提供一光源；/n(II)将检测单元与所述混合溶液接触，并且由所述光源照射，其中所述检测单元包括透明外盒、位于所述透明外盒内部的多孔聚合物微球、以及允许所述混合溶液进出的开口，所述多孔聚合物微球具有径向对称的内部结构，所述多孔聚合物微球在不同的溶液中呈现不同的溶胀度；/n(III)测试所述检测单元的性能参数；以及/n(IV)根据预测的所述检测单元的性能参数与所述亲水性有机溶剂的含量之间的回归曲线，将所述检测单元的性能参数转换成所述亲水性有机溶剂的含量。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测混合溶液中亲水性有机溶剂含量的方法，所述方法包括：
(I)提供一光源；
(II)将检测单元与所述混合溶液接触，并且由所述光源照射，其中所述检测单元包括透明外盒、位于所述透明外盒内部的多孔聚合物微球、以及允许所述混合溶液进出的开口，所述多孔聚合物微球具有径向对称的内部结构，所述多孔聚合物微球在不同的溶液中呈现不同的溶胀度；
(III)测试所述检测单元的性能参数；以及
(IV)根据预测的所述检测单元的性能参数与所述亲水性有机溶剂的含量之间的回归曲线，将所述检测单元的性能参数转换成所述亲水性有机溶剂的含量。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述透明外盒的材质包括玻璃或聚合物材料。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述混合溶液为所述亲水性有机溶剂与水的互溶混合液。


4.如权利要求3所述的方法，其中所述亲水性有机溶剂为丙酮、乙醇或四氢呋喃。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述检测单元的性能参数为所述检测单元的结构性能参数或光学性能参数。


6.如权利要求5所述的方法，其中所述检测单元的光学性能参数为从所述检测单元透...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆嘉伟，王睿，李昂，N·L·阿伯特，余天石，
申请(专利权)人：江苏集萃智能液晶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32