一种快速测定铜离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速测定铜离子的方法，包括以下步骤：采用分光光度法，将测得的含不同铜离子浓度的体系溶液和空白对照体系溶液的吸光度差值作为纵坐标，铜离子的浓度作为横坐标，绘制标准曲线；将待测样品加到包含复配表面活性剂、聚乙烯亚胺PEI的MES缓冲溶液体系中，充分反应后，通过分光光度法测定吸光度，将测得的吸光度值对应于标准曲线中，得到待测样品的铜离子浓度；复配表面活性剂为Tween 20、SDS，且两种表面活性剂的浓度均不为0。本方法操作简单，用时短，灵敏方便，不需要依赖大型的设备仪器，对检测环境和时间要求不严格。且具有良好的选择性，特异性好，受其他金属离子的干扰小。

A method for rapid determination of copper ion

【技术实现步骤摘要】
一种快速测定铜离子的方法
本专利技术涉及金属离子的检测领域，具体涉及一种快速测定铜离子的方法。
技术介绍
铜离子是人体必要元素之一，铜的缺乏可引起贫血、骨骼改变、女性不孕症、冠心病等。然而，过量的铜离子也会引起机体的损伤和生理机能的紊乱，如引起肝脏衰竭、脱发、失明、神经衰弱综合症等症状。世界卫生组织(WHO)和环境保署(EPA)对铜离子的限值分别为2mg/L和1.3mg/L，我国规定生活饮用水铜离子的浓度不得超过1.0mg/L。传统的检测铜离子的方法有原子发射光谱(AES)，原子吸收光谱法(AAS)，电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)及电化学分析法等。虽然这些方法具有高精准度、高灵敏度的特点，但这些技术大多依赖大型设备仪器，在检测环境和时间以及作用成本上当都有较严格的要求。因此，开发一种快速、灵敏、简单、方便的铜离子检测方法对人体健康、环境监测等方面都有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种快速测定铜离子的方法，该方法操作简单，用时短，灵敏方便，不需要依赖大型的设备仪器，对检测环境和时间要求不严格。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种快速测定铜离子的方法，包括以下步骤：1)采用分光光度法，将测得的含不同铜离子浓度的体系溶液和空白对照体系溶液的吸光度差值作为纵坐标，铜离子的浓度作为横坐标，绘制标准曲线；2)将待测样品加到包含复配表面活性剂、聚乙烯亚胺PEI的MES缓冲溶液体系中，充分反应后，通过分光光度法测定吸光度，将测得的吸光度值对应于标准曲线中，得到待测样品的铜离子浓度；复配表面活性剂为Tween20、SDS，且两种表面活性剂的浓度均不为0。MES缓冲溶液的浓度为20mmol/L，pH为6。SDS的质量百分比浓度≤0.1％，所述Tween20的质量百分比浓度≤0.03％。SDS的质量百分比浓度为0.04％，Tween20的质量百分比浓度为0.03％。标准曲线的线性方程为y＝0.0063x+0.4249。铜离子浓度的检出限为1.86μmol/L。分光光度法的吸收波长为275nm。上述方法在检测生物组织和水中铜离子中的应用。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下的优势：1)基于比色法寻找到合适的复配表面活性剂的浓度和配比，促进PEI-Cu2+络合物的稳定性，提高Cu2+检测灵敏度，降低Cu2+检出限；2)特异性好，具有良好的选择性，其他金属离子受干扰小，如Mg2+，Cd2+，Fe2+，Al3+，使用该方法检测铜离子时，可以排除样品中其他金属离子的干扰，结果更加可靠；3)操作简单，用时短，灵敏方便，不需要依赖大型的设备仪器，对检测环境和时间要求不严格。附图说明图1是不同表面活性剂对PEI-Cu2+络合物的影响图；其中，缓冲液为MES(20mmol/L，pH＝6.0)，PEI浓度为0.47mg/mL，Cu2+浓度为1mmol/L；各表面活性剂浓度均为0.05％；图2是不同表面活性剂对PEI-Cu2+络合物的影响；图中，a：Tween20；b：PVP；c：CTAB；d：SDS；e：图中Ai/A0＝含有和不含表面活性剂的溶液在波长为275nm处的吸光度的比值；其中，PEI浓度为0.094mg/mL，Cu2+浓度为0.4mmol/L，各表面活性剂浓度均为0.05％；图3是不同表面活性剂与SDS组合对PEI-Cu2+络合物的影响图；其中，缓冲液为MES(20mmol/L，pH＝6.0)，PEI浓度为0.47mg/mL，Cu2+浓度为1mmol/L，SDS、Tween20、PVP的浓度为0.1％，CTAB的浓度为0.05％；图4是不同浓度的SDS与Tween20对PEI/Cu2+络合物的影响图；图5是不同浓度的Tween20与SDS组合对PEI/Cu2+络合物的影响图；图6是不含表面活性剂的缓冲溶液中，PEI-Cu2+络合物的吸光度曲线图；其中，PEI浓度为0.094mg/mL；图7是含0.04％SDS和0.03％Tween20的缓冲溶液中，PEI-Cu2+络合物的吸光度曲线图；其中，PEI浓度为0.094mg/mL；图8是含0.04％SDS和0.03％Tween20的缓冲溶液里铜离子标准曲线(λmax.＝275nm)图；图9是0.094mg/mLPEI对50μM不同金属离子的特异性选择结果图；图10是加标实验柱状图。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术，但这些实施例并不用来限制本专利技术。实施例11)聚乙烯亚胺(PEI)本身无色且在紫外可见光分光光度计下没有吸收峰，当加入铜离子(Cu2+)时有深蓝色络合物生成，在275nm处有吸收峰产生。2)缓冲溶液的确定：在MES(20mmol/L，pH＝6.0)，PBS(10mmol/L，pH＝7.4)，Tris-HCl(25mmol/L，pH＝8.0)缓冲溶液中分别加入PEI-Cu2+络合物，吸光度在pH＝7.4与pH＝6.0都有提高，但考虑pH＝6.0时氨根最多，最终选用pH＝6.0作为缓冲溶液。3)表面活性剂的确定：如图1，图2所示，在弱酸性缓冲溶液MES(20mmol/L，pH＝6.0)的环境中，分别加入Tween20、PVP、CTAB、SDS(最后体系中的浓度分别设置0％、0.01％、0.03％、0.05％质量百分比浓度梯度)，再加入PEI和Cu2+形成PEI-Cu2+络合物。含有Tween20，PVP，CTAB的表面活性剂其吸光度与原PEI-Cu2+络合物的吸光度基本没有改变。而在0.05％的SDS中吸光度提高原来的2倍，但效果不稳定，可产生沉淀。4)在含有SDS的基础上加入另一种表面活性剂，如图3所示，当加入PVP或CTAB均未阻止沉淀的产生，但加入一定浓度的Tween20时PEI-Cu2+络合物没有产生沉淀，说明Tween20和SDS同时存在时PEI-Cu2+络合物的溶解度有一定提升。实施例2SDS上述各浓度为加入到反应体系的终浓度。其中PEI浓度的设置：由于聚乙烯亚胺PEI中，N比较多，现有技术中提到，铜离子和PEI形成络合物时，Cu2+/N＝1∶4(摩尔浓度比例)，所以，铜离子浓度高时需要高浓度的PEI，铜离子浓度低的时候，比如所测的浓度范围0-200μmol/L时，PEI浓度为0.094mg/mL足以满足与铜离子形成络合物要求。反应体系共0.3mL，改变SDS的质量百分比浓度为0％、0.01％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.08％、0.1％，充分反应后，取样稀释三倍后使用紫外分光光度计在波长200-700nm之间测其吸光度。当SDS浓度为0、0.01％、0.03％、0.08％、0.1％的样品中均产生蓝色絮状不溶物质，这是由于Tween20是非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速测定铜离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)采用分光光度法，将测得的含不同铜离子浓度的体系溶液和空白对照体系溶液的吸光度差值作为纵坐标，铜离子的浓度作为横坐标，绘制标准曲线；/n2)将待测样品加到包含复配表面活性剂、聚乙烯亚胺PEI的MES缓冲溶液体系中，充分反应后，通过分光光度法测定吸光度，将测得的吸光度值对应于标准曲线中，得到待测样品的铜离子浓度；所述复配表面活性剂为Tween 20、SDS，且两种表面活性剂的浓度均不为0。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速测定铜离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用分光光度法，将测得的含不同铜离子浓度的体系溶液和空白对照体系溶液的吸光度差值作为纵坐标，铜离子的浓度作为横坐标，绘制标准曲线；
2)将待测样品加到包含复配表面活性剂、聚乙烯亚胺PEI的MES缓冲溶液体系中，充分反应后，通过分光光度法测定吸光度，将测得的吸光度值对应于标准曲线中，得到待测样品的铜离子浓度；所述复配表面活性剂为Tween20、SDS，且两种表面活性剂的浓度均不为0。


2.根据权利要求1所述的快速测定铜离子的方法，其特征在于，所述MES缓冲溶液的浓度为20mmol/L，pH为6。


3.根据权利要求1所述的快速测定铜离子的方法，其特征在于，所述SDS的质量百分比浓度≤0...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胎花，宫磊，黄磊，夏钰昕，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32