水中銅檢測(cè)試紙的研制

李曉麗, 王永輝, 寧保安, 肖忠海, 吳 瑾, 白家磊, 房彥軍

(軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院環(huán)境醫(yī)學(xué)與作業(yè)醫(yī)學(xué)研究所， 天津 300050)

水中銅的來源主要是工業(yè)三廢的排放進(jìn)入水體，導(dǎo)致水中銅含量過高。銅是人和生物體內(nèi)重要的微量元素，但機(jī)體若攝入過量銅會(huì)發(fā)生溶血和肝臟損害，還會(huì)發(fā)生小腦運(yùn)動(dòng)失常和帕金氏綜合征，嚴(yán)重者甚至?xí)鹚劳?。水中銅離子檢測(cè)一般用大型儀器，檢測(cè)費(fèi)用高，不適于野外檢測(cè)。崔文文〔1-2〕等用電感耦合等離子體質(zhì)譜法和原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定銅、鉛、鎘元素含量,證明兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法可視為等效；孫家娟〔3〕等用1-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-2,7-萘二酚分光光度法測(cè)定微量銅的研究；崔永春〔4〕等用5-H-酸偶氮若丹寧分光光度法測(cè)定微量銅。本研究是制備一種能快速檢測(cè)水中銅含量的檢測(cè)試紙，用于野外現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

1 材料與試劑

1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)、銅粉、無水乙醇(均為國(guó)產(chǎn)分析純)；定量濾紙、PVC基板(均為國(guó)產(chǎn))。

2 方法

2.1 銅檢測(cè)試紙的泡制將PAN溶于無水乙醇制備1%的PAN—乙醇溶液。將定量濾紙浸泡于其中30 min，取出，擺開自然晾干。 將銅粉溶于少量硝酸溶液，去離子水定容制備成1 mg/mL的銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，再稀釋成系列濃度依次為0,1,2,5,10,20,40,60 ug/mL的銅標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，用制備的試紙依次檢測(cè)；用金屬離子Pb2+、Cr6+、Cd2+、Fe2+做與試紙的交叉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)〔5-6〕；試紙儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)，方法為室溫放置試紙3個(gè)月、6個(gè)月、9個(gè)月、12個(gè)月、15個(gè)月、18個(gè)月，檢驗(yàn)其儲(chǔ)存效果。

2.2 試紙組裝將做好的銅檢測(cè)試紙切成邊長(zhǎng)為0.8 cm的正方形，粘貼在PVC基板上，制成試紙條，按顯色效果制備出比色卡，則可用于檢測(cè)。

3 結(jié)果

3.1 制備的銅檢測(cè)試紙對(duì)銅標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的檢測(cè)效果(如圖1)由圖1可見，濃度為1 ug/mL的 Cu2+溶液可使試紙顯輕微紫色，即其最低檢測(cè)濃度為1 ug/mL。

圖1 銅檢測(cè)試紙顯色效果注： 1-8顯色濃度依次為含Cu2+ ：60ug/mL、40 ug/mL、20 ug/mL、10 ug/mL、5 ug/mL、2 ug/mL、1 ug/mL、0 ug/mL

3.2 交叉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果用1000 ug/mL的Pb2+標(biāo)準(zhǔn)溶液、100 ug/mL的Cr6+標(biāo)準(zhǔn)溶液、5.0 ug/mL的Cd2+標(biāo)準(zhǔn)溶液、100 ug/mL的Fe2+標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)試紙進(jìn)行試用，結(jié)果均無明顯顯色反應(yīng)(如表1)。

表1 其它金屬離子與銅檢測(cè)試紙作用結(jié)果

3.3 試紙儲(chǔ)存試驗(yàn)結(jié)果由試紙儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)可知，制備的銅檢測(cè)試紙室溫條件下保存期在15個(gè)月以內(nèi)，其顯色梯度良好，最低檢出濃度均為1.0 ug/mL。

表2 銅檢測(cè)試紙儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.4 制備的銅檢測(cè)試紙組裝為成品效果如下：

圖2 銅檢測(cè)試紙成品

4 討論

以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)為顯色劑制備的銅檢測(cè)試紙，最低檢出限為1.0ug/mL，靈敏度達(dá)到了飲用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值，并且其顯色梯度明顯；制備的銅檢測(cè)試紙與較高濃度的其他金屬離子Pb2+、Cr6+、Cd2+、Fe2+都無明顯的顯色反應(yīng)，說明特異性較好；制備的銅檢測(cè)試紙?jiān)谑覝叵卤４?5個(gè)月，其檢測(cè)效果良好。由以上實(shí)驗(yàn)證明，以PAN為顯色劑制備的銅檢測(cè)試紙可用以檢測(cè)飲用水中銅離子。