[0035] 实施例1
[0036] 应用以“HCHO‑ NaHSO3 ‑ Na2SO3”为底物的pH时钟体系作为检测溶液,对K2Cr2O7进行定量分析。等体积加入不用浓度的K2Cr2O7样本溶液到pH时钟体系中,建立起检测体系中K2Cr2O7浓度与诱导时间之间关联的工作曲线(如线性关系),达到检测pH时钟体系中K2Cr2O7的目的,进而计算出待测试样中K2Cr2O7的浓度。
[0037] (1) 配制检测溶液
[0038] 首先用蒸馏水配制分别配制0.2mol/L的HCHO溶液、0.1mol/L的NaHSO3和0.01mol/L的Na2SO3的混合溶液。向50mL小烧杯中依次加入10.0mL 蒸馏水溶液、19.8mL NaHSO3 ‑ Na2SO3混合溶液、10.2mL 0.2mol/L HCHO溶液,以保证“HCHO‑ NaHSO3 ‑ Na2SO3”pH时钟体系中各组分的浓度为HCHO 0.051mol/L、NaHSO3 0.0495mol/L、Na2SO3 0.00495mol/L,总体积为40mL,温度被控制在14℃。
[0039] 同时以蒸馏水为溶剂,配制系列不同浓度的K2Cr2O7样品溶液。
[0040] (2)获得pH时钟图谱
[0041] 配制好的检测溶液的pH值随时间变化的图谱由装有化学信号采集分析程序的计算机记录(未加入检测样品)。如图1所示。pH诱导时间为181.1s以作空白对照。另配置两组各组分浓度与上述检测溶液相同的检测溶液。对于其中一组,在反应开始的同时,向40 mL的pH时钟体系中加入40μL 0.098mol/L的K2Cr2O7样品溶液,使得K2Cr2O7在检测溶液中的浓‑5度为9.8×10 mol/L,加入的K2Cr2O7使得诱导时间变短为152.8s如图2所示;对于另一组,在反应开始的同时,向40 mL的pH时钟体系中加入40μL 0.083mol/L的K2Cr2O7样品溶液,使得‑5
K2Cr2O7在检测溶液中的浓度为8.3×10 mol/L,加入的K2Cr2O7使得诱导时间变为161.8s如图3所示。图2、图3证实了检测溶液中K2Cr2O7的浓度不同导致pH时钟体系出现的诱导时间不‑5 ‑4
同。当检测体系中K2Cr2O7的浓度在5.0×10 mol/L到3.5×10 mol/L之间时, 浓度不同导致pH时钟体系出现的诱导时间不同的结果都可以被观测到。
[0042] (3)定量检测
[0043] 根据K2Cr2O7在检测体系中的浓度与诱导时间的关系建立工作曲线,如图4所示,其中横坐标是在pH时钟体系中的K2Cr2O7的浓度,纵坐标是诱导时间t,当检测体系中K2Cr2O7的‑5 ‑4浓度在5.0×10 mol/L到3.5×10 mol/L之间时,诱导时间与K2Cr2O7的浓度成一次线性关系。据此可以实现对试样中K2Cr2O7的定量检测。
[0044] 实施例2:
[0045] (1) 配制检测溶液
[0046] 首先用蒸馏水配制分别配制0.2mol/L的HCHO溶液、0.1mol/L的NaHSO3和0.01mol/L的Na2SO3的混合溶液。向50mL小烧杯中依次加入10.5mL 蒸馏水溶液、19.0mL NaHSO3 ‑ Na2SO3混合溶液、10.5mL 0.2mol/L HCHO溶液,以保证“HCHO‑ NaHSO3 ‑ Na2SO3”pH时钟体系中各组分的浓度为HCHO 0.0525mol/L、NaHSO3 0.0475mol/L、Na2SO3 0.00475mol/L,总体积为40mL,温度被控制在14℃。
[0047] 同时以蒸馏水为溶剂,配制系列不同浓度的K2Cr2O7样品溶液。
[0048] (2)获得pH时钟图谱
[0049] 配制好的检测溶液的pH值随时间变化的图谱由装有化学信号采集分析程序的计算机记录(未加入检测样品),如图5所示。pH诱导时间为182.3s以作空白对照。另配置两组各组分浓度与上述检测溶液相同的检测溶液。对于其中一组,在反应开始的同时,向40 mL的pH时钟体系中加入40μL 0.18mol/L的K2Cr2O7样品溶液,使得K2Cr2O7在检测溶液中的浓度‑4为1.8×10 mol/L,加入的K2Cr2O7使得诱导时间变短为101.1s如图6所示;对于另一组,在反应开始的同时,向40 mL的pH时钟体系中加入40μL 0.14mol/L的K2Cr2O7样品溶液,使得‑4
K2Cr2O7在检测溶液中的浓度为1.4×10 mol/L,加入的K2Cr2O7使得诱导时间变为128.5s如图7所示。图6、图7证实了检测溶液中K2Cr2O7的浓度不同导致pH时钟体系出现的诱导时间不‑5 ‑4
同。当检测体系中K2Cr2O7的浓度在5.4×10 mol/L到3.2×10 mol/L, 浓度不同导致pH时钟体系出现的诱导时间不同的结果都可以被观测到。
[0050] (3)定量检测
[0051] 根据K2Cr2O7在检测体系中的浓度与诱导时间的关系建立工作曲线,如图8所示,其中横坐标是在pH时钟体系中的K2Cr2O7的浓度,纵坐标是诱导时间t,当检测体系中K2Cr2O7的‑5 ‑4浓度在5.4×10 mol/L到3.2×10 mol/L之间时,诱导时间与K2Cr2O7的浓度成一次线性关系。据此可以实现对试样中K2Cr2O7的定量检测。
[0052] 实施例3:
[0053] (1) 配制检测溶液
[0054] 首先用蒸馏水配制分别配制0.2mol/L的HCHO溶液、0.1mol/L的NaHSO3和0.01mol/L的Na2SO3的混合溶液。向50mL小烧杯中依次加入9.0mL 蒸馏水溶液、20.0mL NaHSO3 ‑ Na2SO3混合溶液、11.0mL 0.2mol/L HCHO溶液,以保证“HCHO‑ NaHSO3 ‑ Na2SO3”pH时钟体系中各组分的浓度为HCHO 0.055mol/L、NaHSO3 0.05mol/L、Na2SO3 0.005mol/L,总体积为40mL,温度被控制在14℃。
[0055] 同时以蒸馏水为溶剂,配制系列不同浓度的K2Cr2O7样品溶液。
[0056] (2)获得pH时钟图谱
[0057] 配制好的检测溶液的pH值随时间变化的图谱由装有化学信号采集分析程序的计算机记录(未加入检测样品)。如图9所示。pH诱导时间为180.9s以作空白对照。另配置两组各组分浓度与上述检测溶液相同的检测溶液。对于其中一组,在反应开始的同时,向40 mL的pH时钟体系中加入40μL 0.25mol/L的K2Cr2O7样品溶液,使得K2Cr2O7在检测溶液中的浓度‑4为2.5×10 mol/L,加入的K2Cr2O7使得诱导时间变短为58.5s如图10所示;对于另一组,在反应开始的同时,向40 mL的pH时钟体系中加入40μL 0.28mol/L的K2Cr2O7样品溶液,使得‑4
K2Cr2O7在检测溶液中的浓度为2.8×10 mol/L,加入的K2Cr2O7使得诱导时间变为36.1s如图
11所示。图10、图11证实了检测溶液中K2Cr2O7的浓度不同导致pH时钟体系出现的诱导时间‑5 ‑4
不同。当检测体系中K2Cr2O7的浓度在5.2×10 mol/L到3.0×10 mol/L之间时, 浓度不同导致pH时钟体系出现的诱导时间不同的结果都可以被观测到。
[0058] (3)定量检测
[0059] 根据K2Cr2O7在检测体系中的浓度与诱导时间的关系建立工作曲线,如图12所示,其中横坐标是在pH时钟体系中的K2Cr2O7的浓度,纵坐标是诱导时间t,当检测体系中K2Cr2O7‑5 ‑4的浓度在5.2×10 mol/L到3.0×10 mol/L之间时,诱导时间与K2Cr2O7的浓度成一次线性关系。据此可以实现对试样中K2Cr2O7的定量检测。