一种比率型电化学检测亚硝酸根离子的方法技术

本发明专利技术属于分析化学技术领域，涉及一种比率型电化学检测亚硝酸根离子的方法，包括：向1 mL离心管中加入50μL 10 mM邻苯二胺溶液、900μL 0.1 M醋酸盐缓冲液，摇匀；分别加入50μL不同浓度的NO2‑

【技术实现步骤摘要】
一种比率型电化学检测亚硝酸根离子的方法


[0001]本专利技术属于分析化学
，涉及亚硝酸根离子的检测，尤其涉及一种比率型电化学检测亚硝酸根离子的方法。

技术介绍

[0002]亚硝酸盐在食品加工中常被用作防腐剂或着色剂。然而，食品和饮用水中过量的亚硝酸盐会对人体健康构成巨大威胁，它可以与氨基酸反应，形成具有强致癌作用的亚硝胺。此外，长期摄入含有过量亚硝酸盐的食物会降低血红蛋白的携氧能力，导致组织缺氧症。鉴于其危害，世界卫生组织已规定饮用水中的亚硝酸根离子浓度不得超过65μM，因此，开发可靠、方便、低成本的亚硝酸盐检测方法对保障食品安全和人体健康具有非常重要的意义。
[0003]目前亚硝酸根离子的检测方法主要有光谱法、色谱法、荧光法以及SERS技术等方法。例如：
[0004]中国专利CN212059916U《一种亚硝酸根检测系统》公开了一种检测亚硝酸根的光谱法。亚硝酸根在酸性介质中与甜蜜素反应生成环己烯，环己烯在光谱法检测端的尖端放电微等离子体区域被裂解并激发，该光谱法利用反应生成的环己烯发射出的碳特征原子发射谱线计算环己烯的含量，最终实现对亚硝酸根的间接检测。
[0005]中国专利CN103760262B《利用单泵阀切换技术测定食品中亚硝酸根的离子色谱方法》公开了一种利用单泵阀切换技术检测亚硝酸根的离子色谱法。样品经过处理后，首先经预分离柱
‑
淋洗系统
‑
抑制器
‑
电导池后，得出高浓度氯离子与待检测成分亚硝酸根的出峰时间，然后将处理后的高浓度氯离子及待检测成分亚硝酸根经预分离柱
‑
连接切换阀上的分析柱
‑
抑制器
‑
电导池后，在色谱软件上得到样品检测的色谱图，最终实现对亚硝酸根的定性、定量检测。
[0006]中国专利CN108931505B《基于稀土族金属有机骨架材料的亚硝酸根离子的检测方法》公开了一种基于稀土族金属有机骨架材料检测亚硝酸根的荧光法。该方法以稀土盐Tb(NO3)3·
4H2O为稀土源，以对三联苯
‑
3,4
″
,5
‑
三羧酸为配体，利用水热法合成了具有独特荧光发射性能的稀土族金属有机骨架材料，将该金属有机骨架材料作为荧光探针，最终实现针对亚硝酸根的定量分析检测。
[0007]中国专利CN109975268A《基于金银核壳纳米颗粒SERS技术检测亚硝酸根离子的方法》公开了一种基于金银核壳纳米颗粒检测亚硝酸根的SERS技术，该方法首先制备金银核壳纳米颗粒溶液，然后配制不同浓度的亚硝酸根标准溶液，分别加入对氨基苯硫酚溶液和1
‑
萘胺，再加入金银核壳纳米颗粒溶液，利用拉曼光谱仪，建立拉曼信号强度对应亚硝酸根离子浓度的标准曲线，通过将待测样品的拉曼信号与标准曲线对比，最终实现对亚硝酸根的定量检测。
[0008]上述已公开的亚硝酸根离子检测方法虽然具有一定的检测效果，但仍具有以下缺点和不足：
[0009](1)有些检测仪器设备相对昂贵，检测操作步骤相对复杂；
[0010](2)有些检测试剂成本相对较高，检测环境条件要求严苛。

技术实现思路

[0011]为解决上述已有技术存在的问题与不足，本专利技术旨在提供一种比率型电化学检测亚硝酸根离子的方法。
[0012]为实现上述目的，本专利技术所使用的技术方案是：
[0013]一种基于比率型电化学检测亚硝酸根离子的方法，包括如下步骤：
[0014](1)向1mL离心管中加入50μL 10mM的邻苯二胺(OPD)溶液、900μL0.1M醋酸盐缓冲液，摇匀；
[0015](2)向上述混合溶液中分别加入50μL不同浓度的亚硝酸根离子(NO2‑
)，保证溶液总体积为1mL，反应0.5～6min，优选1min；其中，所述NO2‑
在体系内的最终浓度分别为10μM、20μM、50μM、100μM、200μM、300μM；
[0016](3)利用电化学检测装置的差分脉冲伏安法(DPV)测量混合溶液的氧化信号值，其中初始电位：0V；最终电位：1.0V；电位增加幅度：4mV；振幅：50mV；脉冲持续时间：50ms；脉冲周期：0.5s，记录NO2‑
和OPD探针的氧化信号值，并以NO2‑
浓度为横坐标，以两者的比值(I
Nitrite
/I
OPD
)为纵坐标，绘制标准工作曲线；
[0017](4)将待测样品重复步骤(1)～(3)，用差分脉冲伏安法(DPV)测定混合溶液中待测样品和OPD探针的氧化信号值，其中初始电位：0V；最终电位：1.0V；电位增加幅度：4mV；振幅：50mV；脉冲持续时间：50ms；脉冲周期：0.5s，通过将待测样品与OPD探针的氧化信号的比值与标准工作曲线对比，即可得到待测样品中的NO2‑
浓度。
[0018]本专利技术较优公开例中，步骤(1)中所述醋酸盐缓冲液的pH值为3。
[0019]本专利技术较优公开例中，步骤(3)中所述电化学检测装置，其中的电极为丝网印刷裸碳电极、金颗粒修饰电极、钯颗粒修饰电极、铂颗粒修饰电极，优选丝网印刷裸碳电极。
[0020]本专利技术较优公开例中，步骤(4)中待测样品的可测浓度范围为10～300μM，检测限为4.7μM。
[0021]OPD探针与NO2‑
在酸性介质中会快速发生重氮化反应，导致游离的OPD浓度下降，随着NO2‑
的增加，OPD探针的氧化信号逐渐减弱，而NO2‑
的氧化信号逐渐增强，从而实现对亚硝酸根离子的定量检测。
[0022]本专利技术所用试剂、丝网印刷裸碳电极均为市售。
[0023]在本说明书中，术语“OPD”是化合物“邻苯二胺”的缩写名称，二者可互换使用。
[0024]在本说明书中，术语“NO2‑”是指亚硝酸根离子，二者可互换使用。
[0025]有益效果
[0026]本专利技术公开了将OPD作为探针，用于亚硝酸根离子的比率型电化学检测；该检测过程条件温和、反应迅速、检测成本低、操作简单；通过比率型模式校准OPD探针+NO2‑
体系检测亚硝酸根离子，检测限低至4.7μM，可检测范围宽至10～300μM；利用OPD探针与NO2‑
在酸性环境中发生重氮化反应检测亚硝酸根离子，可实现对亚硝酸根离子的高灵敏、高准确性、高选择性和低成本分析以及对环境和食品水中的亚硝酸根离子的检测。
附图说明
[0027]图1.OPD探针和NO2‑
在丝网印刷裸碳电极上的循环伏安图；
[0028]图2.含有不同浓度NO2‑
的OPD探针+NO2‑
体系的线性扫描伏安图；
[0029]图3.不同电极对OPD探针+NO2‑
体系的比率电化学响应图；
[0030]图4.OPD探针+NO2‑
体系的pH缓冲液优化图；
[0031]图5.OP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于比率型电化学检测亚硝酸根离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）向1 mL离心管中加入50μL 10 mM的邻苯二胺OPD溶液、900μL 0.1 M 醋酸盐缓冲液，摇匀；（2）向上述混合溶液中分别加入50μL不同浓度的亚硝酸根离子NO2‑
，保证溶液总体积为1mL，反应0.5～6min；其中，所述NO2‑
在体系内的最终浓度分别为10μM、20μM、50μM、100μM、200μM、300μM；（3）利用电化学检测装置的差分脉冲伏安法DPV测量混合溶液的氧化信号值，其中初始电位：0V；最终电位：1.0V；电位增加幅度：4mV；振幅：50mV；脉冲持续时间：50ms；脉冲周期：0.5s，记录NO2‑
和OPD探针的氧化信号值，并以NO2‑
浓度为横坐标，以两者的比值（I
Nitrite
/I
OPD
）为纵坐标，绘制标准工作曲线；（4）将待测样品重复步骤（1）～（3），用差分脉冲伏安法DPV测定混合溶液中待测样品和OPD探针的氧化信号值，其中初始电位：0V；最终电位：1.0V；...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛湘衡，汪梦珠，朱恒佳，刘朋，刘邦祥，赵梦豪，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：