[发明专利]一种基于光微流激光的溶解氧检测方法

说明书

本发明属于传感技术领域，提供一种基于光微流激光的溶解氧检测方法，采用硫酸亚铁铵提供二价铁离子、三聚磷酸钠作为催化剂、匹配罗丹明B配制得到反应试剂，待反应试剂与待测溶液完成反应后，通过激光光强检测装置测量得到积分光强，将积分光强带入溶解氧标定曲线则得到待测溶液的溶解氧浓度。本发明克服了现有碘量法、氧电极法以及荧光淬灭法各自存在的诸多问题，基于激光光强检测装置实现溶解氧浓度检测，操作简单、成本低廉，反应试剂无污染且消耗量少，并且还具有检测精度高、检测结果可靠性高等优点。

技术领域

本发明属于传感技术领域，具体提供一种基于光微流激光的溶解氧检测方法。

背景技术

溶解氧的含量是衡量水体自净能力，评价水体状况的一项重要控制指标；对于环境保护、水产养殖、工业生产和科研实验都有着重要意义。

目前，现有溶解氧的检测方法有碘量法、氧电极法以及荧光淬灭法等，这些方法都或多、或少有自己的缺点；碘量法是最传统的方法，但是却存在需要较大量样品、消耗时间、操作复杂、滴定过程中易产生终点判断不准确、硫代硫酸钠的配制和标定繁琐等问题；氧电极法需要经常更换电解液和透气薄膜，需要定期维护；荧光淬灭法检测装置过于昂贵，限制了其使用。基于此，本发明提供一种新的溶解氧检测方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有溶解氧检测方法存在的诸多问题，提供一种基于光微流激光的溶解氧检测方法，该方法检测结果可靠、试剂消耗量少、且检测精度高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于光微流激光的溶解氧检测方法，包括以下步骤：

步骤1.于反应容器中加入反应试剂和待测溶液，使其反应一定时间，之后加入乙醇终止反应，得到反应后的待测混合溶液；所述反应时间区间为5～30分钟；所述反应试剂包含：硫酸亚铁铵、三聚磷酸钠、罗丹明B，所述罗丹明B的浓度区间为0.08～0.24mM，所述三聚磷酸钠的浓度区间为2～8mM，所述硫酸亚铁铵浓度为1～5mM；

步骤2.将反应后的待测混合溶液抽取到激光光强检测装置的法珀腔中，由激光光强检测装置测量得到积分光强；

步骤3.将积分光强带入溶解氧标定曲线，得到待测溶液的溶解氧浓度。

进一步的，所述步骤1中，反应试剂中罗丹明B的浓度为0.08mM、三聚磷酸钠的浓度为2mM、硫酸亚铁铵浓度为4mM。

进一步的，所述步骤1中，反应试剂：待测溶液：乙醇的体积比为6:10:1。

进一步的，所述步骤1中，反应时间为10分钟。

进一步的，所述步骤1中，反应试剂的配制过程如下：

首先，分别称取罗丹明B、三聚磷酸钠和硫酸亚铁铵，各自配成溶液作为原液；

然后，于容器中加入罗丹明B溶液与三聚磷酸钠溶液，并用盐酸或氢氧化钠调节PH值至7；

最后，在上述溶液中加入硫酸亚铁铵溶液。

本发明的工作原理在于：

二价铁离子在特定催化剂的催化之下会与溶解氧发生反应，产生大量的活性自由基，而这些活性自由基具有强氧化性，能够氧化罗丹明，致使罗丹明显色基团断裂、发光强度降低；而激光作为泵浦源，能够诱导罗丹明产生激光；进而通过罗丹明产生激光的光强即可表征溶解氧浓度。因此，本发明提出一种基于光微流激光的溶解氧检测方法，采用硫酸亚铁铵提供二价铁离子、三聚磷酸钠作为催化剂、匹配罗丹明B配制得到反应试剂，待反应试剂与待测溶液完成反应后，通过激光光强检测装置测量得到积分光强，将积分光强带入溶解氧标定曲线则得到待测溶液的溶解氧浓度。需要说明的是，硫酸亚铁铵在三聚磷酸钠催化下与溶解氧发生反应产生的活性自由基为羟基自由基；溶解氧浓度检测过程中的反应试剂配比、反应条件与溶解氧标定曲线标定过程中相同；