[发明专利]一类水溶液中亚硝酸盐检测材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸铵等水溶液中亚硝酸根离子检测化合物(H₂DAB)X₂、(H₂DAB)Y和(H₂DAB)₃Z₂(DAB＝联苯胺，X＝Br，I，NO₃^-，苯甲酸；Y＝邻苯二甲酸，间苯二甲酸；Z＝1，3，5-苯三甲酸)及相应的联苯胺衍生物盐(H₂RDAB)X₂、(H₂RDAB)Y和(H₂RDAB)₃Z₂(RDAB＝联苯胺衍生物，联苯胺3位都被取代的衍生物除外)的制备及应用。

背景技术

水质检测对于人类的健康来说是一项非常重要和必要的工作，而在评价水质好坏的各项指标中，亚硝酸盐的含量是一项非常重要的指标。亚硝酸盐是广泛存在于自然环境中的化学物质，如粮食、蔬菜、肉类和鱼类都含有微量的亚硝酸盐。过量的亚硝酸盐进入人体血液后，可使正常含二价铁离子的血红蛋白变成含三价铁离子的高铁血红蛋白，从而失去携氧能力，导致组织缺氧，达到一定浓度后即出现高铁血红蛋白症。6个月以内的婴儿对亚硝酸盐特别敏感，临床上患高铁血红蛋白症的婴儿既是食用亚硝酸盐或硝酸盐浓度高的食品引起的，症状为缺氧，出现紫绀，甚至死亡。亚硝酸盐还可以与二级胺结合，形成具有强致癌性质的亚硝胺，诱发人体癌变。因此，控制亚硝酸盐的浓度已经成为世界各国普遍关注的重要问题。亚硝酸盐还是剧毒物质，成人摄入0.2-0.5g即可引起中毒，3g可致死。亚硝酸盐中毒发病急速，一般潜伏期为1-3小时，中毒的主要特点是由于组织缺氧引起的紫绀现象，如口唇、舌尖、指尖青紫，重者眼结膜、面部及全身皮肤青紫。头晕、头疼、乏力、心跳加速、嗜睡或烦躁、呼吸困难、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、严重者昏迷、惊厥、大小便失禁，可因呼吸衰竭而死亡。世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)于1973年规定亚硝酸盐的允许日摄入量ADI值为0.13mg/kg·d。

鉴于以上各种原因，各国对食品和饮用水中亚硝酸盐的残留制定了严格的限量标准。亚硝酸盐含量已成为水质标准中必检卫生指标，世界卫生组织规定生活饮用水中亚硝酸盐的浓度不得大于3mg/L(65μM)。最新出台的我国生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)中规定生活饮用水水质亚硝酸盐的限值为1mg/L(21.74μM)；美国环境保护署(EPA)规定饮用水中亚硝酸根的浓度不得大于1mg/L(21.74μM)；欧盟饮用水水质指令中规定亚硝酸盐的最大浓度为0.50mg/L(10.87μM)；日本生活饮用水水质标准中规定与人体健康有关的硝酸盐和亚硝酸盐浓度在10mg/L(217.4μM)以下。另外，我国国家标准中严格规定了饮用天然矿泉水中亚硝酸盐检出浓度不得大于0.005mg/L(0.109μM)(GB8537-87)、瓶装饮用纯净水中亚硝酸盐检出浓度不得大于0.002mg/L(0.0435μM)(GB17324-1998)。

目前测定亚硝酸盐的方法较多，主要有发光分析法、气相色谱法、分光光度法、电化学法等，这些方法灵敏准确，但需要昂贵的仪器设备，操作较繁锁，分析时间较长，而且不同的检测方法适用范围有限。其中，Griess法是比较常用的方法，但是，对反应温度和pH都有较高的要求。目前，在亚硝酸盐检测领域中国内的发明专利主要是基于国标法(GB7493-87)开展研究：在酸性条件下，亚硝酸盐与4-氨基苯磺酰胺试剂重氮化后，再与N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐偶联，生成红色染料，然后用分光光度法测540nm波长处的吸光度值；当采用光程长为10mm的比色皿，试份体积为50mL时，此法的最低检出浓度为0.003mg/L(0.065μM)；其发明产品主要有试纸、试剂盒、比色测定管等。Griess检测方法虽然普遍采用，但是需要较严格控制溶液酸度，反应分为重氮化和偶联两步，过程比较繁琐。因此，非常有必要寻求一种既经济且方便的方法，而合成一种用于检测亚硝酸盐的新材料也就非常关键。

发明内容