一种用于多种重金属元素同时检测的方法技术

一种用于多种重金属元素同时检测的方法，其特征在于：采用离子选择电极和溶出伏安法联用同时测量液体中多种重金属，即采用１个以上离子选择电极和参比电极、工作电极、对电极组合的溶出伏安法联用，通过测量系统同时测量多种重金属。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
重金属离子(如Zn2+、Pb2+、Cd2+、Cu2+、Cr6+、Mn5+、As3+、Fe3+、Hg2+)能够对人体产生有害甚至致命的影响，因此重金属的定量检测在药物、食品、临床和环境监测等方面有着非常重要的意义。因为在不同领域所采溶液试样中包含的重金属含量动态范围很宽，甚至是同一领域，不同的时间、不同的地点所采样的溶液中所含的重金属含量动态范围也不一致，这就给实际的检测技术带来了巨大的困难，目前许多方法和仪器的检测重金属动态范围比较小，如果重金属含量过高，需要对样品进行稀释，甚至是多次反复稀释，给自动化测量带来许多不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供采用离子选择电极和溶出伏安法联用的。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下本专利技术采用离子选择电极和溶出伏安法联用同时测量液体中多种重金属，即采用1个以上离子选择电极和参比电极、工作电极、对电极组合的溶出伏安法联用，通过测量系统同时测量多种重金属。所说的离子选择电极是基于离子选择、离子交换和氧化还原原理实现的选择性电极，其材料是硫系玻璃或PVC膜。所说的溶出伏安法是指阳极溶出伏安法、阴极溶出伏安法或循环伏安法。本专利技术具有的有益的效果是在实际的检测过程中，不同的地点，不同的时间，采样的领域不同，重金属的含量会发生很大的变化，目前还没有很好的方法和技术能够实现在不同的应用领域多种重金属元素的同时快速测量，所以本专利技术提出了首先采用离子选择电极进行试样的测量，然后再采用溶出伏安法进行测量。溶出伏安法的优点是测量下限低，快速灵活，能够同时测量出多种重金属；缺点是检测重金属浓度的动态范围比较小，如果重金属含量过高，则分析起来有许多困难，或者需要对试样进行稀释，因此在自动测量中很不方便。而离子选择电极的优点是测量重金属浓度的动态范围宽，可以跨越几个数量级，具有良好的稳定性，耐腐蚀性强，使用寿命长，基本不需要对试样进行预处理，而且也不会污染试样。本专利技术联用以上两种方法后，就能够实现在不同的应用领域多种重金属元素的同时快速测量，同时对样品也不要进行复杂处理，适合自动化测量。可应用如海洋、河流、工业废水、生物医学领域、中药、茶叶等领域。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的测量系统框图；图2是采用的Fe硫系玻璃选择电极的标准曲线；图3是采用的Cr硫系玻璃选择电极的标准曲线；图4是采用的Hg硫系玻璃选择电极的标准曲线；图5是采用的Cu硫系玻璃选择电极的标准曲线；图6是溶出伏安法检测四种重金属结果。具体实施例方式图1所示为基于离子选择电极和溶出伏安法联用所采用的测量系统图，采用四种硫系玻璃离子选择电极，参比电极、工作电极和对电极作为溶出伏安法所采用的测量器件，后部分是信号测量、计算、控制和通讯，包括开路电压测量、恒电位计、仪器控制、USB控制器，PC机对后端数据进行处理。硫系玻璃离子选择电极是一种离子选择性敏感电极，当溶液中含有该离子的时候，电极的开路电压和离子的浓度成正比。只要测得相应的响应电压，根据标准曲线就可以得到对应的浓度值。图2为Fe硫系玻璃选择电极的标准曲线，其检测范围10-2～10-5mol/L，检测下限为1×10-5mol/L；图3为Cr硫系玻璃选择电极的标准曲线，其检测范围为10-4～10-7mol/L，检测下限为1×10-7mol/L；图4为Hg硫系玻璃选择电极的标准曲线，其检测范围为10-1～10-6mol/L，检测下限为1×10-6mol/L；图5为Cu硫系玻璃选择电极的标准曲线，其检测范围为10-1～10-7mol/L，检测下限为1×10-7mol/L。所以使用硫系玻璃离子选择电极可以进行很宽的动态范围内的重金属的测量。本专利技术同时又采用溶出伏安法检测溶液中重金属。如果溶液中重金属的量过低，所采用方法的检测下限不满足要求时，可以在测量过程中首先进行样品的富集，富集可以把痕量重金属从溶液中分离出来以提高分析的灵敏度。此时重金属沉积在工作电极上，在溶出过程中，重金属被还原或者被氧化重新进入溶液中。根据I-V(电流—电压)曲线可以做出下面的判断峰高代表重金属的浓度，可进行定量分析，峰位置标志某种重金属，也就是可定性分析。在测量过程中，可以采用不同的扫描办法如线性扫描法(LSSV)和差分脉冲法(DPSV)等。本专利技术用溶出伏安法所做的检测Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+的结果如图6所示。下限分别为Pb＜5ug/L；Cd＜3ug/L；Zn＜300ug/L；Cu＜20ug/L；准确度±10％。权利要求1.，其特征在于采用离子选择电极和溶出伏安法联用同时测量液体中多种重金属，即采用1个以上离子选择电极和参比电极、工作电极、对电极组合的溶出伏安法联用，通过测量系统同时测量多种重金属。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所说的离子选择电极是基于离子选择、离子交换和氧化还原原理实现的选择性电极，其材料是硫系玻璃或PVC膜。3.根据权利要求1所述的，其特征在于所说的溶出伏安法是指阳极溶出伏安法、阴极溶出伏安法或循环伏安法。全文摘要本专利技术公开了，采用离子选择电极和溶出伏安法联用同时测量液体中多种重金属，即采用1个以上离子选择电极和参比电极、工作电极、对电极组合的溶出伏安法联用，通过测量系统同时测量多种重金属。因为在实际溶液中的重金属元素种类多，有的重金属含量高，有的重金属含量低，含量动态范围宽，为了能够同时检测出多种重金属，所以本专利技术提出了首先采用离子选择电极进行测量，优先检测出一批含量高的重金属；然后再采用溶出伏安法进行测量，可同时测量多种重金属，减少了对样品的复杂处理程序，特别适合自动化测量。可应用如海洋、河流、工业废水、生物医学领域、中药、茶叶等领域。文档编号G01N27/406GK1554943SQ200310122818公开日2004年12月15日 申请日期2003年12月21日 优先权日2003年12月21日专利技术者王平, 门洪, 刘大龙, 方昉, 韩清鹏, 邹绍芳, 王 平 申请人:浙江大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，门洪，刘大龙，方昉，韩清鹏，邹绍芳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：