專(zhuān)利名稱(chēng)：一種測(cè)定鈹鋁合金中的鈹含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分子印跡法測(cè)定鈹鋁合金中鈹含量的方法。
背景技術(shù)：
鈹是最輕的金屬，質(zhì)地堅(jiān)硬，具灰色外表，存在于綠寶石等礦巖中。鈹具有耐金屬疲勞、耐腐蝕、絕緣性、無(wú)磁性和質(zhì)地輕盈等優(yōu)點(diǎn)。它相對(duì)不溶于水，卻能被油類(lèi)緊密吸附， 在許多食物成分中都可以見(jiàn)到鈹?shù)拇嬖?。鈹在?guó)防與電子工業(yè)上有相當(dāng)重要的用途，但人體吸入金屬鈹、氧化鈹、鈹銅合金或鈹鹽等則可能引發(fā)鈹疾病，美國(guó)EPA認(rèn)為鈹是一種可能的致癌物。鈹有多種分析測(cè)試方法，主要有電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法、原子吸收分光光度法、熒光測(cè)定法和分光光度法。電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法、熒光法和原子吸收法都具有比較高的靈敏度，但儀器設(shè)備比較昂貴。電化學(xué)傳感器具有設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)單、 靈敏度高、價(jià)格低廉、容易微型化等優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)有的電化學(xué)方法測(cè)量鈹含量，電流強(qiáng)度信號(hào)低，靈敏度較差。分子印跡聚合物以其具有模擬天然受體的分子識(shí)別能力，越來(lái)越成為一類(lèi)重要的人工合成材料。印跡聚合物是可以提供高選擇性和穩(wěn)定性的人工合成受體，盡管分子印跡技術(shù)的主要應(yīng)用目前仍然是在分離領(lǐng)域，但將分子印跡聚合物用作識(shí)別元件構(gòu)建新一代的電化學(xué)傳感器已經(jīng)有了初步的研究，并具有可觀的應(yīng)用前景。有關(guān)分子印跡電化學(xué)傳感器測(cè)定鈹含量的方法至今未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是尋找一種能定量檢測(cè)鈹鋁合金中鈹含量的分析方法。本發(fā)明用聚吡咯膜制備了電化學(xué)傳感器，用于檢測(cè)鈹鋁合金中鈹含量。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)系通過(guò)一下步驟實(shí)現(xiàn)1.樣品預(yù)處理稱(chēng)取試樣若干，加入鹽酸若干，滴加10 30%過(guò)氧化氫至試樣溶解，用水沖洗杯壁，加熱至無(wú)氣泡產(chǎn)生，取下冷卻至室溫，加入0. 5 30% EDTA溶液，加入溴百里酚藍(lán)指示劑1滴，用1 30%氫氧化鈉中和至呈藍(lán)色(pH = 7. 6)，加熱至80°C以上，保溫約5 30min，冷卻至室溫，加入乙酰丙酮溶液1 10mL，靜置20 60min，將溶液移入分液漏斗中，加少許水洗滌，加入氯仿5 30mL，劇烈震蕩1 lOmin，靜置分層后，將有機(jī)層放入另一個(gè)分液漏斗中，加入0. 1 lOmol/L的氫氧化鈉溶液10 50mL，激烈震蕩1 IOmin (洗去可能帶下的各種干擾離子及EDTA，如有機(jī)層不清時(shí)，可再用0. 1 lOmol/L的氫氧化鈉溶液10 50mL，萃取一次)，待分層后，將有機(jī)層加硝酸10 30mL左右、滴加適量過(guò)氯酸，加熱冒過(guò)氯酸煙，以破壞乙酰丙酮等有機(jī)物，稍冷再加硝酸10 30mL，加熱冒過(guò)氯酸煙，并冒至還有約0. 5mL高氯酸，移入容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。2.電化學(xué)傳感器的制備石墨電極經(jīng)Al2O3粉末拋光成鏡面后依次用乙醇和水超聲清洗。然后，將三電極體系置于含0. 01 0. 20mol/L的吡咯、0. 01 0. 20mol/L的硫酸鈹和0. 10 0. 50mol/L KCl的磷酸緩沖溶液(PH = 6. 9)中。在-0. 5 0. 8V電位范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)伏安掃描10圈進(jìn)行電聚合，掃描速度為0.01 0.30V/S。電聚合過(guò)程中維持氮?dú)鈿夥?。聚合完畢，將所得修飾電極置于0. 1 0. 5mo VLNa2HPO4溶液中，在1. OV電位下電解100 600s,對(duì)吡咯膜進(jìn)行過(guò)氧化處理。之后將電極在0. 5 30% EDTA溶液中(溫度20 60°C )浸泡1 5小時(shí)， 取出即制成鈹-吡咯/石墨分子印跡電極。取出電極、置于攪拌器上用超純水洗滌，N2氣吹干后待用。3.電化學(xué)測(cè)量取不同質(zhì)量的硫酸鈹(BeSO4 ·4Η20)標(biāo)準(zhǔn)品，溶解于水中，加入鹽酸若干，移入容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻，制得不同含量的鈹溶液。蘇木精-吡咯/石墨印跡電極作工作電極的三電極體系，在掃描速度在30 600mv/s條件下，測(cè)試不同濃度的含鈹溶液中的線性伏安曲線，以獲得線性響應(yīng)關(guān)系和檢測(cè)下限等。將制得的待測(cè)鈹溶液在相同條件下測(cè)其線性伏安曲線，將其電流強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照，得到鈹含量。本發(fā)明可簡(jiǎn)便、可靠地完成鈹鋁合金中鈹含量的定量測(cè)定，抗干擾能力強(qiáng)。本發(fā)明與現(xiàn)有的電化學(xué)測(cè)量方法相比，測(cè)得的電流強(qiáng)度增強(qiáng)了 1個(gè)數(shù)量級(jí)，試驗(yàn)誤差減小，靈敏度提尚。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例1 稱(chēng)取待測(cè)鈹鋁合金樣品0. 5000g于250mL燒杯中，加入18% (wt/wt)鹽酸20mL， 滴加30%過(guò)氧化氫IOmL至試樣溶解，用水沖洗杯壁，加熱至無(wú)氣泡產(chǎn)生，取下冷卻至室溫， 加入10% EDTA溶液75mL，加入溴百里酚藍(lán)指示劑1滴，用20%氫氧化鈉中和至呈藍(lán)色(pH =7.6)，加熱至801以上，保溫約15min，冷卻至室溫，加入乙酰丙酮溶液5mL，靜置20min， 將溶液移入250mL分液漏斗中，加少許水洗滌，加入氯仿10mL，劇烈震蕩lmin，靜置分層后， 將有機(jī)層放入另一個(gè)125mL分液漏斗中，加入0. lmol/L的氫氧化鈉溶液50mL，激烈震蕩 Imin (洗去可能帶下的各種干擾離子及EDTA，如有機(jī)層不清時(shí)，可再用0. lmol/L的氫氧化鈉溶液50mL，萃取一次)，待分層后，將有機(jī)層加硝酸20mL左右、滴加適量過(guò)氯酸，加熱冒過(guò)氯酸煙，以破壞乙酰丙酮等有機(jī)物，稍冷再加硝酸10mL，加熱冒過(guò)氯酸煙，并冒至還有約 0. 5mL高氯酸，移入250mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，即可用于電化學(xué)測(cè)定。石墨電極經(jīng)Al2O3粉末拋光成鏡面后依次用乙醇和水超聲清洗。然后，將三電極體系置于含0. 20mol/L的吡咯、0. 02mol/L的硫酸鈹和0. IOmol/L KCl的磷酸緩沖溶液(pH =6.9)中。在-0.5 0.8V電位范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)伏安掃描10圈進(jìn)行電聚合，掃描速度為 0. lOV/s。電聚合過(guò)程中維持氮?dú)鈿夥?。聚合完畢，將所得修飾電極置于0.2mol/L Na2HPO4 溶液中，在1. OV電位下電解200s，對(duì)吡咯膜進(jìn)行過(guò)氧化處理。之后將電極在5% EDTA溶液中(溫度40°C)浸泡2小時(shí)，取出即制成鈹-吡咯/石墨分子印跡電極。取出電極、置于攪拌器上用超純水洗滌，N2氣吹干后待用。取不同質(zhì)量的硫酸鈹(BeSO4 ·4Η20)標(biāo)準(zhǔn)品，溶解于200mL水中，加入鹽酸41. 6mL， 移入IOOOmL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻，制得不同含量的鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液。用鈹-吡咯/石墨印跡電極做工作電極，鉬電極做對(duì)電極，甘汞電極做參比電極，在掃描速度為30mV/s 下，測(cè)其循環(huán)伏安曲線，獲得線性響應(yīng)關(guān)系。將制得的待測(cè)鈹溶液在相同掃速下測(cè)其線性伏安曲線，將其電流強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照，得到鈹含量為2. 60% (wt/wt)，與原子吸收分光光度法相比，誤差為0.7%。實(shí)施例2:稱(chēng)取待測(cè)鈹鋁合金樣品0. 8200g于250mL燒杯中，加入10% (wt/wt)鹽酸25mL， 滴加15%過(guò)氧化氫20mL至試樣溶解，用水沖洗杯壁，加熱至無(wú)氣泡產(chǎn)生，取下冷卻至室溫， 加入15% EDTA溶液25mL，加入溴百里酚藍(lán)指示劑1滴，用15%氫氧化鈉中和至呈藍(lán)色(pH =7.6),加熱至80°C以上，保溫約30min，冷卻至室溫，加入乙酰丙酮溶液10mL，靜置lOmin， 將溶液移入250mL分液漏斗中，加少許水洗滌，加入氯仿15mL，劇烈震蕩3min，靜置分層后，將有機(jī)層放入另一個(gè)125mL分液漏斗中，加入0. 5mol/L的氫氧化鈉溶液20mL，激烈震蕩3min (洗去可能帶下的各種干擾離子及EDTA，如有機(jī)層不清時(shí)，可再用0. 5mol/L的氫氧化鈉溶液20mL，萃取一次)，待分層后，將有機(jī)層加硝酸IOmL左右、滴加適量過(guò)氯酸，加熱冒過(guò)氯酸煙，以破壞乙酰丙酮等有機(jī)物，稍冷再加硝酸5mL，加熱冒過(guò)氯酸煙，并冒至還有約 0. 5mL高氯酸，移入250mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，即可用于電化學(xué)測(cè)定。石墨電極經(jīng)Al2O3粉末拋光成鏡面后依次用乙醇和水超聲清洗。然后，將三電極體系置于含0. IOmol/L的吡咯、0. Olmol/L的硫酸鈹和0. 20mol/L KCl的磷酸緩沖溶液(pH =6.9)中。在-0.5 0.8V電位范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)伏安掃描10圈進(jìn)行電聚合，掃描速度為 0.20V/S。電聚合過(guò)程中維持氮?dú)鈿夥铡＞酆贤戤?，將所得修飾電極置于0. lmol/L Na2HPO4 溶液中，在1. OV電位下電解200s，對(duì)吡咯膜進(jìn)行過(guò)氧化處理。之后將電極在3% EDTA溶液中(溫度50°C)浸泡2小時(shí)，取出即制成鈹-吡咯/石墨分子印跡電極。取出電極、置于攪拌器上用超純水洗滌，N2氣吹干后待用。取不同質(zhì)量的硫酸鈹(BeSO4 ·4Η20)標(biāo)準(zhǔn)品，溶解于200mL水中，加入鹽酸41. 6mL， 移入IOOOmL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻，制得不同含量的鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液。用鈹-吡咯/ 石墨印跡電極做工作電極，鉬電極做對(duì)電極，甘汞電極做參比電極，在掃描速度為150mV/s 下，測(cè)其循環(huán)伏安曲線，獲得線性響應(yīng)關(guān)系。將制得的待測(cè)鈹溶液在相同掃速下測(cè)其線性伏安曲線，將其電流強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照，得到鈹含量為3.72% (wt/wt)，與原子吸收分光光度法相比，誤差為0.5%。
權(quán)利要求
1.一種鈹鋁合金中鈹含量的定量測(cè)定方法，其特征在于取不同質(zhì)量的硫酸鈹標(biāo)準(zhǔn)品，溶解在PH= 1 4的鹽酸中，用鈹-吡咯/石墨印跡電極作工作電極，鉬電極做對(duì)電極， 甘汞電極做參比電極，在掃描速度為30 600mv/s下，測(cè)量不同濃度的硫酸鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液中的線性伏安曲線，以獲得線性響應(yīng)關(guān)系和檢測(cè)下限等。將待測(cè)的鈹-金屬合金在與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的條件下測(cè)其線性伏安曲線，將其電流強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照，可測(cè)得鈹含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈹-吡咯/石墨印跡電極的制備方法如下石墨電極經(jīng)Al2O3 粉末拋光成鏡面后依次用乙醇和水超聲清洗。然后，將三電極體系置于含0. 01 0. 20mol/ L的吡咯、0. 01 0. 20mol/L的硫酸鈹和0. 10 0. 50mol/L KCl的磷酸緩沖溶液(pH = 6.9)中。在-0.5 0.8V電位范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)伏安掃描10圈進(jìn)行電聚合，掃描速度為 0.01 0.30V/S。電聚合過(guò)程中維持氮?dú)鈿夥铡＞酆贤戤?，將所得修飾電極置于0.1 0. 5mol/L Na2HPO4溶液中，在1. OV電位下電解100 600s，對(duì)吡咯膜進(jìn)行過(guò)氧化處理。之后將電極在0. 5 30% EDTA溶液中(溫度20 60°C )浸泡1 5小時(shí)，取出即制成鈹-吡咯/石墨分子印跡電極。取出電極、置于攪拌器上用超純水洗滌，N2氣吹干后待用。
全文摘要
一種采用分子印跡法對(duì)鈹鋁合金中鈹含量進(jìn)行定量測(cè)定的方法。其特點(diǎn)為用鈹-吡咯/石墨印跡電極作工作電極，甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為對(duì)電極的三電極體系，在pH＝1～4的鹽酸溶液中，溫度為20～80℃，掃描速度為30～600mv/s，測(cè)量不同濃度的硫酸鈹標(biāo)準(zhǔn)溶液中的CV曲線，以獲得線性響應(yīng)關(guān)系和檢測(cè)下限等。該法與其他電極相比，電流強(qiáng)度提高1個(gè)數(shù)量級(jí)，測(cè)量靈敏度大大提高。
文檔編號(hào)G01N27/30GK102539490SQ201010581638
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者仇小飛, 劉瑛, 戴曉華, 汪源, 許芳萍, 陳新, 高海燕 申請(qǐng)人:江南大學(xué)