本發(fā)明屬于檢測(cè)谷物中鎘離子含量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及本發(fā)明屬于檢測(cè)谷物中鎘離子含量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有掩蔽劑的快速檢測(cè)谷物中鎘離子的方法及試紙。
背景技術(shù)：
近年來，隨著工業(yè)，農(nóng)業(yè)，加工業(yè)等行業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境中重金屬的污染問題已日益加重。而環(huán)境中的重金屬會(huì)通過食物鏈不斷積累，危害到人類的生存與健康，例如湖南鎘大米事件。而人體中鎘含量過量聚集會(huì)使肌肉萎縮，骨骼變形，還影響肝腎器官中酶系統(tǒng)的正常功能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因肝腎綜合癥死亡。而且鎘的長期攝入會(huì)使女性患乳腺癌的幾率增加。因此，為控制糧食中重金屬鎘的含量，必須對(duì)糧食產(chǎn)區(qū)的水質(zhì)，土壤以及加工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而建立快速，便捷適用于現(xiàn)場檢測(cè)鎘離子的方法顯得尤為重要。
目前，常用的檢測(cè)重金屬鎘離子的分析方法有紫外分光光度法，原子吸收光譜法，原子發(fā)射光譜法，電化學(xué)法，電感耦合等離子體質(zhì)譜法。紫外分光光度法由于測(cè)試過程復(fù)雜，穩(wěn)定性及重復(fù)性較差，而其他方法在分析鎘離子含量時(shí)靈敏度高，誤差小，結(jié)果準(zhǔn)確，但需要大型儀器以及專業(yè)的操作人員，檢出周期長，操作復(fù)雜，且儀器昂貴，不適用于現(xiàn)場快速檢測(cè)。
經(jīng)過現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410021261.1的中國專利，名稱為帶有掩蔽劑的檢測(cè)中草藥鎘含量的試紙，該專利所發(fā)明的試紙包括依次重疊設(shè)置的帶測(cè)試孔，對(duì)照孔的加樣基板，帶有掩蔽劑的玻璃的纖維層，帶有鎘顯色劑的反應(yīng)基板以及帶有倆個(gè)觀測(cè)孔分別與測(cè)試孔，對(duì)照孔相對(duì)應(yīng)。利用對(duì)硝基苯重氮偶氮苯及其同系列物質(zhì)為顯色劑，將顯色劑，底物保護(hù)劑，賦形劑，增敏劑，緩沖劑研磨后真空干燥，在涂布在反應(yīng)基板上。將樣品液滴加測(cè)試孔內(nèi)，磷酸鹽緩沖液滴加在對(duì)照孔，對(duì)照實(shí)際顯色程度與比色卡，從而檢測(cè)得出中草藥中鎘元素含量。該試紙首次將掩蔽劑固定于試紙上，便于攜帶，但其缺點(diǎn)是制作過程繁瑣，試紙由四層支撐材料組成，在測(cè)試過程中需要現(xiàn)場配制磷酸鹽緩沖溶液做對(duì)照。
目前國內(nèi)有關(guān)檢測(cè)鎘離子試紙的研究較少，本發(fā)明所使用的三氮烯類顯色劑在做成試紙時(shí)較大的技術(shù)難點(diǎn)就是如何將顯色劑固定在支撐載體上，且該類有機(jī)顯色劑一般在水中的溶解性較差。在用其乙醇溶液浸泡的試紙所殘留的顯色劑較少，檢出限不符合檢測(cè)要求，使用局限性較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷進(jìn)行改進(jìn)，提供了一種帶有掩蔽劑的檢測(cè)谷物中鎘含量的試紙。該試紙首次引入黃原膠為固形劑，且?guī)в形叫Ч谱骱唵?，操作方便，特異性好，靈敏度高，檢測(cè)時(shí)間短，成本低廉，性質(zhì)穩(wěn)定，有限期達(dá)半年，不需要大型貴重儀器輔助，適用于現(xiàn)場快速檢測(cè)中，而且檢測(cè)過程不需要使用磷酸，減少環(huán)境污染。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明提供的檢測(cè)谷物中鎘含量的試紙，包括以下技術(shù)方案：
一種帶有掩蔽劑的檢測(cè)谷物中鎘含量的試紙，所述試紙由上至下依次包括固形層、顯色層、支撐基層和固形層，支撐基層另外配有標(biāo)準(zhǔn)比色卡；所述支撐基層是帶有掩蔽劑和增敏劑的濾紙；所述固形層為兩層，兩層固形層均是有帶掩蔽劑和增敏劑的黃原膠；所述顯示層為鎘復(fù)合顯色劑。
進(jìn)一步，所述支撐基層和固形層的掩蔽劑均為混合掩蔽劑，包括鹽酸羥胺、氨基乙酸、石酸鈉和硫脲；所述增敏劑均為曲拉通x-100、乳化劑op-10或吐溫-20任意一種。
進(jìn)一步，所述支撐基層和固形層使用掩蔽劑的添加量：各組分分別為0.5-1克。
進(jìn)一步，所述鎘復(fù)合顯色劑為介孔硅球裝載2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯鎘，所述鎘復(fù)合顯色劑制備方法為：在100毫克介孔硅球中加入3毫升的2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯乙醇溶液，2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯的濃度為1毫克/毫升，再加入7ml去離子水，避光室溫?cái)嚢?2h，裝載完成后離心復(fù)溶于20毫升的去離子水中形成復(fù)合顯色劑溶液。
進(jìn)一步，所述支撐基層的制備包括如下步驟：分別取所述掩蔽劑各組分溶解于去離子水中形成掩蔽劑溶液，再加入增敏劑，將濾紙浸泡上述溶液中20分鐘，取出，真空干燥。
進(jìn)一步，所述顯色層的制備包括如下步驟：將支撐基層濾紙鋪于布氏漏斗中，取1毫升復(fù)合顯色劑溶液于固定大小范圍的支撐基層濾紙上，抽濾后使復(fù)合顯色劑留在支撐基層濾紙上。
進(jìn)一步，所述固形層的制備包括如下步驟：分別取所述掩蔽劑各組分溶解于去離子水中形成掩蔽劑溶液，再加入增敏劑，取有掩蔽劑與增敏劑的溶液20毫升，加入20毫克黃原膠，加熱攪拌至膠體均勻無氣泡，將該膠體分別均勻涂在固定有復(fù)合顯色劑的支撐基層濾紙的上表面和支撐基層濾紙的下表面，形成固形層。
進(jìn)一步，所述濾紙是中速定量分析濾紙，低速定量分析濾紙或普通濾紙。選用此類支撐材料，纖維素的材質(zhì)使復(fù)合顯色劑更容易留在支撐基層上，而且該類材料廉價(jià)易得，很大程度的降低了成本。
進(jìn)一步，所述的標(biāo)準(zhǔn)比色卡，是配制一系列標(biāo)準(zhǔn)濃度的鎘離子溶液，將其ph調(diào)到11.30左右，在此ph條件下，復(fù)合顯色劑與鎘離子的顯色劑最明顯，將試紙分別浸泡在這一系列的鎘離子溶液中15分鐘，拍下顏色，制作成標(biāo)準(zhǔn)色階。
本發(fā)明還公開了這種帶有掩蔽劑的檢測(cè)谷物中鎘含量的試紙?jiān)跈z測(cè)谷物中鎘含量的應(yīng)用。
掩蔽劑的配方中鹽酸羥胺，氨基乙酸主要用于掩蔽銅離子，鈷離子，鎳離子，鐵離子及鋅離子的干擾；酒石酸鉀鈉，硫脲主要用于掩蔽銀離子，汞離子，銅離子，鉛離子等的干擾。
本發(fā)明首次利用抽濾將復(fù)合顯色劑留于固定區(qū)域的支撐基層濾紙上，然后在復(fù)合顯色劑上涂抹黃原膠，成功的將復(fù)合顯色劑固定在濾紙上，并且將掩蔽劑和增敏劑以更加簡便的方法引入試紙，該試紙適用于現(xiàn)場快速檢測(cè)谷物中鎘含量。建立了現(xiàn)場檢測(cè)谷物中鎘離子的新方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法具有以下優(yōu)勢(shì)：
1、試紙以中速定量濾紙為基本支撐材料，廉價(jià)易得，便于攜帶。
2、試紙的主要支撐物濾紙外層被黃原膠覆蓋形成隔膜，起到保護(hù)和固定顯色劑的作用，增加了試紙的保質(zhì)期。
3、試紙制作過程簡單，利用抽濾與黃原膠相結(jié)合，將復(fù)合顯色劑固定a于濾紙上，適合于大批量生產(chǎn)，且生產(chǎn)成本低。
4、操作簡單，測(cè)定所需要的大部分試劑被固定于試紙上，檢測(cè)過程不需要重新加入，且不需要使用磷酸，減少環(huán)境污染。
5、檢測(cè)靈敏度高特異性強(qiáng)。再利用本發(fā)明的試紙快速檢測(cè)糧食中的鎘含量時(shí)，檢出限為0.1ppm，檢測(cè)準(zhǔn)確度基本與原子吸收分光光度法相差不多。由于掩蔽劑的引進(jìn)，對(duì)于其他金屬離子的掩蔽有良好的作用，從而提高了檢測(cè)的特異性。
6、應(yīng)用廣泛。本發(fā)明所建立的檢測(cè)試紙可以應(yīng)用到：糧食、土壤、水質(zhì)、加工食品、中草藥、化妝品等物質(zhì)中鎘含量的檢測(cè)。此外上述樣品在測(cè)試前必須經(jīng)過消化處理，將化合態(tài)的鎘元素消化成無機(jī)鎘離子，再進(jìn)行測(cè)定。
附圖說明：
圖1為帶有掩蔽劑的快速檢測(cè)谷物中鎘含量試紙的裝置圖。
其中，1-固形層，2-支撐基層，3-顯色層。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖與實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。且此處所描述的具體實(shí)例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，可以做的相似改進(jìn)，屬于本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例1
本發(fā)明的試紙結(jié)構(gòu)簡單，僅以濾紙作為基本支撐材料，且成功的利用黃原膠將顯色劑的復(fù)合材料固定于濾紙上，以下就是該試紙的制作過程：
1鎘顯色劑與介孔硅球的復(fù)合：所選用硅球?yàn)橹睆?0nm左右的介孔硅球，在100毫克介孔硅球中加入3毫升的2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯乙醇溶液，2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯的濃度為1毫克/毫升，再加入7ml去離子水，避光室溫?cái)嚢?2h,裝載完成后離心復(fù)溶于20毫升的去離子水中形成鎘復(fù)合顯色劑溶液。
2配制掩蔽劑、增敏劑的混合溶液：在90ml去離子水中加入鹽酸羥胺，氨基乙酸，酒石酸鉀鈉，硫脲各1g，完全溶解后，再加入曲拉通110-x10ml，超聲至曲拉通完全溶解，備用。
3配制含有掩蔽劑，增敏劑，黃原膠的混合膠體溶液：取20ml2所配掩蔽劑，增敏劑的混合溶液，加入20mg黃原膠，加熱攪拌至膠體均勻無氣泡。
4試紙的制備：將1中所得的鎘復(fù)合顯色劑溶液超聲均勻，取1ml在固定大小范圍的濾紙上抽濾，使復(fù)合材料留在濾紙上，之后取0.5ml3中所配混合膠體溶液，均勻的涂在含有顯色劑復(fù)合材料的濾紙上，真空烘干后將濾紙的反面也涂上膠體溶液，再次真空烘干后將沒有顯色劑的濾紙部分剪下，密封保存，即為所發(fā)明的檢測(cè)谷物中鎘含量的試紙。
5標(biāo)準(zhǔn)色階的制備：
在25ml容量瓶中加入3ml10％的氨水，此時(shí)溶液的ph為11.30左右，配制成一系列濃度的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，將制作好的試紙泡在標(biāo)液中15分鐘，然后將試紙的顏色用數(shù)碼相機(jī)拍下，在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用photoshop7.0軟件設(shè)計(jì)出比色卡，并標(biāo)注出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)濃度范圍，制備成標(biāo)準(zhǔn)色階。此試紙的檢測(cè)范圍為0.1～10ppm。
實(shí)施例2
1鎘顯色劑與介孔硅球的復(fù)合：所選用硅球?yàn)橹睆?0nm左右的介孔硅球，在100毫克介孔硅球中加入3毫升的2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯乙醇溶液，2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯的濃度為1毫克/毫升，再加入7ml去離子水，避光室溫?cái)嚢?2h,裝載完成后離心復(fù)溶于20毫升的去離子水中形成鎘復(fù)合顯色劑溶液。
2配制掩蔽劑，增敏劑的混合溶液：在90ml去離子水中加入鹽酸羥胺0.5g，氨基乙酸0.5，酒石酸鉀鈉0.5，硫脲各1g，完全溶解后，再加入乳化劑op-1010ml，超聲至乳化劑op-10完全溶解，備用。
3配制含有掩蔽劑，增敏劑，黃原膠的混合膠體溶液：取20ml2中所配掩蔽劑，增敏劑的混合溶液，加入20mg黃原膠，加熱攪拌至膠體均勻無氣泡。
4試紙的制備：將1中所得的鎘復(fù)合顯色劑溶液超聲均勻，取1ml在固定大小范圍的濾紙上抽濾，使復(fù)合材料留在濾紙上，之后取0.5ml3中所配混合膠體溶液，均勻的涂在含有顯色劑復(fù)合材料的濾紙上，真空烘干后將濾紙的反面也涂上膠體溶液，再次真空烘干后將沒有顯色劑的濾紙部分剪下，密封保存，即為所發(fā)明的檢測(cè)谷物中鎘含量的試紙。
5標(biāo)準(zhǔn)色階的制備：
在25ml容量瓶中加入3ml10％的氨水，此時(shí)溶液的ph為11.30左右，配制成一系列濃度的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，將制作好的試紙泡在標(biāo)液中15分鐘，然后將試紙的顏色用數(shù)碼相機(jī)拍下，在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用photoshop7.0軟件設(shè)計(jì)出比色卡，并標(biāo)注出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)濃度范圍，制備成標(biāo)準(zhǔn)色階。此試紙的檢測(cè)范圍為0.1～10ppm。
實(shí)施例3
1鎘顯色劑與介孔硅球的復(fù)合：所選用硅球?yàn)橹睆?0nm左右的介孔硅球，在100毫克介孔硅球中加入3毫升的2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯乙醇溶液，2-羥基-5-磺酸基苯基重氮氨基偶氮苯的濃度為1毫克/毫升，再加入7ml去離子水，避光室溫?cái)嚢?2h,裝載完成后離心復(fù)溶于20毫升的去離子水中形成鎘復(fù)合顯色劑溶液。
2配制掩蔽劑，增敏劑的混合溶液：在90ml去離子水中加入鹽酸羥胺1g，氨基乙酸0.6，酒石酸鉀鈉1，硫脲各0.5g，完全溶解后，再加入吐溫-2010ml，超聲至吐溫-20完全溶解，備用。
3配制含有掩蔽劑，增敏劑，黃原膠的混合膠體溶液：取20ml2中所配掩蔽劑，增敏劑的混合溶液，加入20mg黃原膠，加熱攪拌至膠體均勻無氣泡。
4試紙的制備：將1中所得的鎘復(fù)合顯色劑溶液超聲均勻，取1ml在固定大小范圍的濾紙上抽濾，使復(fù)合材料留在濾紙上，之后取0.5ml3中所配混合膠體溶液，均勻的涂在含有顯色劑復(fù)合材料的濾紙上，真空烘干后將濾紙的反面也涂上膠體溶液，再次真空烘干后將沒有顯色劑的濾紙部分剪下，密封保存，即為所發(fā)明的檢測(cè)谷物中鎘含量的試紙。
5標(biāo)準(zhǔn)色階的制備：
在25ml容量瓶中加入3ml10％的氨水，此時(shí)溶液的ph為11.30左右，配制成一系列濃度的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，將制作好的試紙泡在標(biāo)液中15分鐘，然后將試紙的顏色用數(shù)碼相機(jī)拍下，在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用photoshop7.0軟件設(shè)計(jì)出比色卡，并標(biāo)注出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)濃度范圍，制備成標(biāo)準(zhǔn)色階。此試紙的檢測(cè)范圍為0.1～10ppm。
實(shí)施例4、大米粉中鎘含量的測(cè)定
樣品的消化前處理：采用混合酸濕法消解,取3種經(jīng)過研磨過篩的大米粉，過80目篩，稱取2g樣品置于高型燒杯中,加入10ml濃硝酸,浸泡過夜,160℃加熱消煮至溶液變清,加高氯酸5ml繼續(xù)消煮至清,繼續(xù)加熱至酸液量約2ml,加入2.1ppm的鉛標(biāo)液1ml，以氨水調(diào)節(jié)溶液ph約為11.30，在用ph約為11.30的氨水-氯化銨緩沖溶液定容至25ml。
實(shí)際樣品的檢測(cè)：將所發(fā)明的檢測(cè)試紙浸泡在以上三種大米的消解液中，15分鐘后試紙的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，檢測(cè)結(jié)果表示，三份大米中均未檢出未檢出。對(duì)于上述溶液再次用電感耦合等離子體-質(zhì)譜檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為0.094ppm，0.0207ppm，0.2736ppb。兩種檢測(cè)結(jié)果基本相符合，說明所發(fā)明的檢測(cè)試紙符合要求。
實(shí)施例5、綠豆粉中鎘含量的測(cè)定
在本實(shí)例中，選用3種不同的綠豆粉進(jìn)行消化處理。對(duì)樣品的處理方法同實(shí)施例4相同。
樣品的檢測(cè)基本步驟同實(shí)例4相同。檢測(cè)結(jié)果表明，3份綠豆粉的檢測(cè)結(jié)果是兩份未檢出，一份含量為0.1ppm，用電感耦合等離子體-質(zhì)譜檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果為0.1365ppb，0.1454ppb，0.1312ppm。
以上是對(duì)本發(fā)明具體實(shí)例進(jìn)行了描述。此外，本發(fā)明并不局限于上述特定的實(shí)施方式，在權(quán)利要求范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明所做的變形或修改，并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。本次發(fā)明的檢測(cè)試紙生產(chǎn)過程簡單，成本低廉，使用方便，能夠廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)場檢測(cè)中，發(fā)展前景廣闊。