一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法制造方法及图纸

一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法，该装置包括纸基底、刻度层和可转动的指针，刻度层上设有刻度线，该制备方法包括如下步骤，S1，选取滤纸作为纸基底；S2，在纸基底上印制油墨，使滤纸上形成亲水通道和疏水通道；S3，在亲水通道上添加用于检测氯离子的反应剂；S4，将纸基底、刻度层和指针组合，亲水通道位于指针的转动中心和刻度线之间，当指针转动至经过亲水通道的中心时指针指向刻度线的零点。上述制备方法成本低、简单高效，且制成的检测装置易于携带，检测方便。检测时在亲水通道中心添加样品，转动指针至白色反应区域的边缘，观察指针停留在刻度上位置即可实现定性以及半定量检测，属于食品安全检测技术领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法


[0001]本专利技术涉及食品安全检测
，具体涉及一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法。

技术介绍

[0002]牛奶以及奶制品中含有丰富的营养，是人们生活中必不可少的食品。而乳制品中氯离子超标会严重影响牛奶的质量，所以在原料乳中测定氯离子的含量是乳制品生产过程中必不可少的检测项目。
[0003]用于氯离子检测的主要方法是离子色谱法、电化学法、分光光度法以及滴定法。其中，滴定法分为电位滴定法和沉淀滴定法。这两种方法都是先用三氯乙酸对牛奶进行预处理，随后使用硝酸银标准溶液滴定牛奶滤液，最后，根据硝酸银标准溶液的用量计算氯离子含量。而沉淀滴定则被认为是一种最经典的技术，尤其是莫尔法，作为最古老(可追溯到19世纪中期)、最简单和最准确的滴定法之一，该技术在今天仍然被广泛使用。然而滴定法在试验过程中需要预处理操作，且耗时较长。离子色谱法和分光光度法的使用需要复杂的仪器以及熟练的分析人员，增加了样品检测的成本和时间。另外，电化学法虽然具有反应速度快、灵敏度高等优点，在食品安全检测领域发挥着越来越重要的作用，但目前的电化学法为了提高工作电极的针对性和灵敏性，往往需要对电极进行修饰，耗时耗力。而用于检测牛奶中氯离子的比较常见的方法为利用溴酚蓝/玫红色显色反应，但使用该显色反应进行检测不但精确度较低，而且容易因视觉差异产生判断误差。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种成本低、携带方便、检测快速直观的基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法，该装置包括纸基底、刻度层和可转动的指针，刻度层上设有刻度线，该制备方法包括如下步骤，
[0006]S1，选取滤纸作为纸基底；
[0007]S2，在纸基底上印制油墨，使滤纸上形成亲水通道和疏水通道；
[0008]S3，在亲水通道上添加用于检测氯离子的反应剂；
[0009]S4，将纸基底、刻度层和指针组合，亲水通道位于指针的转动中心和刻度线之间，当指针转动至经过亲水通道的中心时指针指向刻度线的零点。
[0010]上述制备方法成本低、简单高效，且制成的检测装置易于携带，检测方便，检测时在检测区域，即亲水通道的中心位置添加待测样品，反应完成后，通过转动指针至白色反应区域的边缘，通过观察指针停留在刻度上位置实现样品中氯离子浓度的定性以及半定量检测。
[0011]作为一种优选，步骤S2中，裁剪冷裱膜，将冷裱膜贴于纸基底上，然后在贴有冷裱
膜的一面通过丝网印刷的方式将UV油墨转移到纸基底上，待UV油墨在纸基底上充分渗透后，用UV光源照射使UV油墨固化。
[0012]作为一种优选，步骤S3中，在亲水通道先后滴加硝酸银溶液和铬酸钾溶液，使纸基底上生成红色的铬酸银沉淀。
[0013]作为一种优选，刻度层的两侧表面贴有PVC冷裱膜。
[0014]作为一种优选，步骤S3中，硝酸银溶液的浓度为55～200mM，铬酸钾溶液的浓度为33～80mM，首先滴加5～50μl的硝酸银，并在遮光条件下干燥5～60min，然后滴加5～50μl铬酸钾溶液。
[0015]作为一种优选，亲水通道呈圆形。
[0016]作为一种优选，亲水通道的数量为多个，按照步骤S3分别在多个亲水通道分别添加用于检测氯离子的反应剂，多个亲水通道的中心与指针的转动中心之间的距离相同。
[0017]总的说来，本专利技术具有如下优点：
[0018]1、本专利技术通过借助掩膜的丝网印刷方式制备纸基底的亲疏水通道，不使用有害试剂，对环境无任何污染，并且极大地提高了丝网印版的使用率。
[0019]2、本专利技术可以直观地检测出样品中氯离子是否超标，无需专业人员操作。
[0020]3、本专利技术的检测装置易于携带，准确率高，无检测环境要求，可以实现即时即地检测。
附图说明
[0021]图1为本专利技术制备得到的检测装置的平面结构图。
[0022]图2为本专利技术的检测装置在检测时的变化图。
[0023]图3为本专利技术的制备流程图。
[0024]其中，1为铬酸银沉淀，2为白色反应区域，3为纸基底，4为指针。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图和具体实施方式来对本专利技术做进一步详细的说明。
[0026]实施例一
[0027]如图1、图3所示，一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法，该装置包括纸基底、刻度层和可转动的指针，刻度层上设有刻度线，该制备方法包括如下步骤，
[0028]S1，选取滤纸作为纸基底；
[0029]S2，在纸基底上印制油墨，使滤纸上形成亲水通道和疏水通道；
[0030]S3，在亲水通道添加用于检测氯离子的反应剂；
[0031]S4，将纸基底、刻度层和指针组合，亲水通道位于指针的转动中心和刻度线之间，当指针转动至经过亲水通道的中心时指针指向刻度线的零点。
[0032]选择纸基底时，需要有良好的吸液性能以及较小的液体残留，可以选择whatman4号定性滤纸，相对于Whatman 1号定性滤纸、Whatman 4号定性滤纸以及Whatman 1号色谱纸，该滤纸的特性在于孔隙率最大、吸液能力最强、以及液体流速最快。
[0033]按上述方式制备检测装置时，需要提前建立样品氯离子含量与白色反应区域大小的定量关系，依据该定量关系来设置刻度层。
[0034]步骤S2中，裁剪冷裱膜，将冷裱膜贴于纸基底上，然后在贴有冷裱膜的一面通过丝网印刷的方式将UV油墨转移到纸基底上，待UV油墨在纸基底上充分渗透后，用UV光源照射使UV油墨固化。这样即可得到亲疏水通道印制完成的纸芯片。
[0035]通过上述借助掩膜法的丝网印刷方式构建亲疏水通道，不仅制备过程简单快速，无需使用有害试剂，对环境无任何污染，而且通过改变裁剪冷裱膜的图案即可实现只需一块印版制备多种图案化的纸基芯片，极大地提高了印版的使用率，与常规的丝网印刷方法制备的纸基芯片相比，上述借助掩膜制备的纸基芯片不仅具有更强的吸液能力以及更高的分辨率，而且可以防止液体泄露，并能对常见的乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、丙酮以及氯仿有机溶剂起到良好的液体阻隔效果。
[0036]步骤S3中，在亲水通道先后滴加硝酸银溶液和铬酸钾溶液，使纸基底上生成红色的铬酸银沉淀。
[0037]上述反应剂的检测原理为氯化银和铬酸银沉淀的相互转化。由于氯化银溶解度较小，所以在相同浓度下，氯化银会比铬酸银先沉淀，形成白色反应区域。
[0038]刻度层的两侧表面贴有PVC冷裱膜。PVC冷裱膜具有阻水性，对刻度层形成保护。
[0039]步骤S3中，硝酸银溶液的浓度为55～200mM，铬酸钾溶液的浓度为33～80mM，首先滴加5～50μl的硝酸银，并在遮光条件下干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法，其特征在于：该装置包括纸基底、刻度层和可转动的指针，刻度层上设有刻度线，该制备方法包括如下步骤，S1，选取滤纸作为纸基底；S2，在纸基底上印制油墨，使滤纸上形成亲水通道和疏水通道；S3，在亲水通道上添加用于检测氯离子的反应剂；S4，将纸基底、刻度层和指针组合，亲水通道位于指针的转动中心和刻度线之间，当指针转动至经过亲水通道的中心时指针指向刻度线的零点。2.按照权利要求1所述的一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法，其特征在于：步骤S2中，裁剪冷裱膜，将冷裱膜贴于纸基底上，然后在贴有冷裱膜的一面通过丝网印刷的方式将UV油墨转移到纸基底上，待UV油墨在纸基底上充分渗透后，用UV光源照射使UV油墨固化。3.按照权利要求1所述的一种基于纸基芯片比色法的氯离子检测装置的制备方法，其特征在于：步骤S3中，在亲水通道先后...

【专利技术属性】
技术研发人员：田君飞，陈心雨，孙立楠，李利，吴静，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：