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    重庆时时彩杀尾怎么玩: 检测有机磷农药残留量的方法及液态卟啉光学检测装置.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN200910250974.4

    申请日:

    2009.12.23

    公开号:

    CN101710066A

    公开日:

    2010.05.19

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):G01N 21/25申请日:20091223授权公告日:20110112终止日期:20151223|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/25申请日:20091223|||公开
    IPC分类号: G01N21/25; G01N21/33 主分类号: G01N21/25
    申请人: 重庆大学
    发明人: 侯长军; 傅深娜; 霍丹群; 法焕宝; 罗小刚; 张明; 黄舜
    地址: 400030 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
    优先权:
    专利代理机构: 重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 代理人: 张先芸
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200910250974.4

    授权公告号:

    |||101710066B||||||

    法律状态公告日:

    2017.02.15|||2011.01.12|||2010.07.07|||2010.05.19

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种检测有机磷农药残留量的方法,包括下述步骤:1)测量已知有机磷农药的标本光谱图;2)测量待测物质有机磷农药的光谱图;3)通过对比测量待测物质有机磷农药的光谱图和已知有机磷农药的标本光谱图得出有机磷农药的种类和浓度。同时,本发明还公开了一种实现上述方法的液态卟啉光学检测装置。本发明的检测方法和检测装置操作简便,检测易行、快速,成本低,节约能耗和资源,而且可定性定量的检测出有机磷农药残留量的种类和浓度。

    权利要求书

    1: 检测有机磷农药残留量的方法,其特征在于,包括下述步骤: 1)测量已知有机磷农药的标本光谱图: 1.1)采用卟啉作为光敏感剂,有机溶剂作为定溶剂,按卟啉的物质的量:有机溶剂的体积比为1∶(10 4 ~10 6 )的比例配置卟啉溶液A,该卟啉溶液A中卟啉物质的量浓度为10 -4 ~10 -6 mol/L; 1.2)按已知有机磷农药的体积:定溶剂的体积比为1∶(10 4 ~10 7 )的比例配置有机磷农药溶液B; 1.3)将卟啉溶液A与有机磷农药溶液B的体积比为(1~10 7 )∶1的比例配置标本液态卟啉检测溶液C,标本液态卟啉检测溶液C的浓度为0.01ppb~10ppm; 1.4)将卟啉溶液A和标本液态卟啉检测溶液C分别置于比色皿中,采用光源照射比色皿检测卟啉溶液A和标本液态卟啉检测溶液C,测得已知有机磷农药的标本光谱图,用信号处理分析比较系统将卟啉溶液A和标本液态卟啉检测溶液C的标本光谱图、浓度线性关系图及数据保存到计算机系统中,作为备用; 2)测量待测物质有机磷农药的光谱图:
    2: 1)提取含有有机磷农药的待测物质溶液D; 2.2)按卟啉溶液A:待测物质溶液D的体积比为(10~1)∶1的比例配置含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E; 2.3)将含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E置于比色皿中,采用光源照射比色皿测得含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图,用信号处理分析比较系统将含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图、浓度线性关系图及数据保存到计算机系统中; 3)检测有机磷农药的种类和浓度:
    3: 1)将步骤2)测得的含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图与步骤1)测得的已知有机磷农药的标本光谱图进行分析比较,判断被测物质中含有有机磷农药的种类; 3.2)根据信号处理分析比较系统测得的浓度线性关系图,得出被测物质中含有有机磷农药的浓度; 2.根据权利要求1所述检测有机磷农药残留量的方法,其特征在于:所述光敏感剂为锌卟啉、五氟四苯基锌卟啉、铕卟啉、原卟啉、铁卟啉、锰卟啉、镍卟啉、钴卟啉、铜卟啉、铅卟啉和铂卟啉中的一种。 3.根据权利要求1所述检测有机磷农药残留量的方法,其特征在于:所述定溶剂为乙酸乙酯、丙酮、乙腈、氯仿和二氯甲烷中的一种。
    4: 根据权利要求1所述检测有机磷农药残留量的方法,其特征在于:所述卟啉溶液放置于3℃~4℃下避光保存。
    5: 根据权利要求1所述检测有机磷农药残留量的方法,其特征在于:所述已知有机磷农药为氧化乐果(40%乳油)、乐果(40%乳油)、敌敌畏(80%乳油)、毒死蜱(40%乳油)、水胺硫磷(40%乳油)和甲拌磷(40%乳油)中的一种。
    6: 根据权利要求1所述检测有机磷农药残留量的方法,其特征在于:所述步骤2.1)提取含有有机磷农药的待测物质溶液D的方法,包括如下步骤:首先,取10g待测样品置于100ml烧杯中;然后在烧杯内加入50ml的所述定溶剂,振荡浸泡5min,备用。
    7: 一种液态卟啉光学检测装置,其特征在于:包括光源、反应室、光谱采集系统和信号 处理分析比较系统;所述反应室包括由左右两块透光玻璃和上下两块基板组成的框架、水平设置在框架内的反应槽以及置于反应槽内的比色皿;所述光源与一侧的透光玻璃对应;所述光谱采集系统包括透射光接收器、光纤和微型光谱仪,所述透射光接收器与另一侧的透光玻璃和比色皿对应,透射光接收器的信号输出端通过光纤与微型光谱仪连接;所述微型光谱仪的信号输出端接入信号处理分析比较系统。
    8: 根据权利要求7所述的液态卟啉光学检测装置,其特征在于:所述光谱采集系统还包括步进电机、步进电机驱动的丝杠、旋套在丝杆上的螺母块以及竖直固定设置的导轨;所述丝杆与导轨平行设置,螺母块以相对丝杆径向固定轴向可滑动的方式设置导轨上;所述透射光接收器固定设置在螺母块上。
    9: 根据权利要求7或8所述的液态卟啉光学检测装置,其特征在于:所述信号处理分析比较系统为嵌入式操作系统。
    10: 根据权利要求7或8所述的液态卟啉光学检测装置,其特征在于:所述信号处理分析比较系统与打印输出设备连接。

    说明书


    检测有机磷农药残留量的方法及液态卟啉光学检测装置

        【技术领域】

        本发明涉及一种有机磷农药残留检测技术领域,尤其涉及一种检测有机磷农药残留量的方法及液态卟啉光学检测装置。

        背景技术

        自20世纪80年代以来,有机磷农药成为农林生产、采后保鲜等过程中使用最广的农药种类。长期大量的使用有机磷农药,对人们身体健康及外部生态环境造成了危害?;肪持胁写娴呐┮┎唤龌嵊跋烊颂宓母髦只?,还会对人体的神经系统及其它系统机能结构构成潜在的危害,甚至会降低肌体的免疫功能,表现有“三致”作用(致癌、致畸、致突变)。农药残留已经成为当今世界上主要的污染源之一。因此,实现微痕量的有机磷农药的简便、灵敏的快速检测,对食品及环境安全评价、监控有机磷农药污染等方面具有重要意义,可以切实保障人民生命安全。

        现有微痕量农药残留的检测方法,近年来使用较多的是色谱法,包括气相色谱法、高效液相色谱法、气-质联用、液-质联用等大型仪器分析。这些方法可以保持数据的准确性和精确性,但是操作过程复杂,检测周期长,试剂消耗量大,需要专业人员操作,这就给农药检测的普及造成了严重的影响。

        最近几年国内外学者也把研究集中在生物传感器上,生物传感器主要基于酶的抑制原理或者直接利用有机磷水解酶检测。AChE可以被有机磷化合物、氨基甲酸酯类农药抑制,但同时它也能被其他化合物抑制,所以AChE传感器的选择性较差,只能被用来检测有机磷农药残留的总量或是进行粗筛,不能实现微痕量有机磷农药的快速检测。

        以紫外分光光度计为检测器、卟啉类光敏材料为指示剂的有机磷农药检测方法,如《染料和色素》(《Dyes?and?Pigments》)2007年第74卷176-180页的“卟啉溶液和卟啉染色的棉织物风光光度计检测有机磷农药二嗪农(Spectrophotometric?detection?of?organophosphate?diazinon?by?porphyrinsolution?and?porphyrin-dyed?cotton?fabric)”一文,公开检测的二嗪农方法是:将一定浓度的Meso-四苯基卟啉(TPP)和二嗪农溶在有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,用Cary?300紫外分光光度计和Grams/AI仪器测量溶液的光谱并分析反应前后的光谱变化,吸收光谱对应的比色皿中二嗪农的浓度线性关系点用PSI-Plot分析。该方法的缺点是,选用的卟啉指示剂对有机磷农药二嗪农的检测最低浓度为0.5ppm,吸光度差值与二嗪农浓度的线性关系为ΔA=0.00280×[diazinon]+0.00417(R2=0.792)。灵敏度和检测下限都不能满足食品中微痕量的有机磷农药检测的要求。

        又如《光电工程》2009年1月第36卷第1期的“多点测量式毒气阵列检测系统研究与光谱分析”一文,公开的阵列式毒气检测系统,用金属卟啉条为敏感物质,对毒气种类的识别和痕量浓度进行检测,该系统由光学检测???、毒气流路???、测头精密机械传动定检???、嵌入式硬件??楹褪荽矸治鲇肟刂迫砑?樽槌?。该系统的主要缺点是:一、需先把金属卟啉制成气敏试剂块,然后把这些试剂块固定在玻璃基层上,再将有机?;げ阌氩AЩ憬薪汉现谱鞒善粽罅刑?,因此制作阵列的操作过程过于复杂,耗时较长,增加了工序及工时;二、在把金属卟啉制成气敏阵列条时,此操作过程用到了许多将金属卟啉进行固定化的材料,大大增加了生产成本;三、被检测气体只能与金属卟啉气敏阵列条的表面接触,这在一定程度上限制了被检测气体与金属卟啉的充分反应;四、装置中采用微泵、气体处理腔室,增加了生产成本。

        【发明内容】

        针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的是提供一种操作简便,检测易行、快速,成本低,节约能耗和资源,能够定性定量检测有机磷农药残留量的方法。

        本发明的另一个目的是为实现上述方法,提供一种结构简单、成本低,且检测方便快速的液态卟啉光学检测装置。

        本发明的目的是这样实现的:检测有机磷农药残留量的方法,包括下述步骤:

        1)测量已知有机磷农药的标本光谱图:

        1.1)采用卟啉作为光敏感剂,有机溶剂作为定溶剂,按卟啉的物质的量∶有机溶剂的体积比为1∶(104~106)的比例配置卟啉溶液A,该卟啉溶液A中卟啉物质的量浓度为10-4~10-6mol/L;

        1.2)按已知有机磷农药地体积∶定溶剂的体积比为1∶(104~107)的比例配置有机磷农药溶液B;

        1.3)将卟啉溶液A与有机磷农药溶液B的体积比为(1~107)∶1的比例配置标本液态卟啉检测溶液C,标本液态卟啉检测溶液C的浓度为0.01ppb~10ppm;

        1.4)将卟啉溶液A和标本液态卟啉检测溶液C分别置于比色皿中,采用光源照射比色皿检测卟啉溶液A和标本液态卟啉检测溶液C,测得已知有机磷农药的标本光谱图,用信号处理分析比较系统将卟啉溶液A和标本液态卟啉检测溶液C的标本光谱图、浓度线性关系图及数据保存到计算机系统中,作为备用;

        2)测量待测物质有机磷农药的光谱图:

        2.1)提取含有有机磷农药的待测物质溶液D;

        2.2)按卟啉溶液A∶待测物质溶液D的体积比为(10~1)∶1的比例配置含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E;

        2.3)将含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E置于比色皿中,采用光源照射比色皿测得含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图,用信号处理分析比较系统将含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图、浓度线性关系图及数据保存到计算机系统中;

        3)检测有机磷农药的种类和浓度:

        3.1)将步骤2)测得的含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图与步骤1)测得的已知有机磷农药的标本光谱图进行分析比较,判断被测物质中含有有机磷农药的种类;

        3.2)根据信号处理分析比较系统测得的浓度线性关系图,得出被测物质中含有有机磷农药的浓度;

        进一步,所述光敏感剂为锌卟啉、五氟四苯基锌卟啉、铕卟啉、原卟啉、铁卟啉、锰卟啉、镍卟啉、钴卟啉、铜卟啉、铅卟啉和铂卟啉中的一种;

        进一步,所述定溶剂为乙酸乙酯、丙酮、乙腈、氯仿和二氯甲烷中的一种;

        进一步,所述卟啉溶液放置于3℃~4℃下避光保存;

        进一步,所述已知有机磷农药为氧化乐果(40%乳油)、乐果(40%乳油)、敌敌畏(80%乳油)、毒死蜱(40%乳油)、水胺硫磷(40%乳油)和甲拌磷(40%乳油)中的一种;

        进一步,所述步骤2.1)提取含有有机磷农药的待测物质溶液D的方法,包括如下步骤:首先,取10g待测样品置于100ml烧杯中;然后在烧杯内加入50ml的所述定溶剂,振荡浸泡5min,备用。

        液态卟啉光学检测装置包括光源、反应室、光谱采集系统和信号处理分析比较系统;所述反应室包括由左右两块透光玻璃和上下两块基板组成的框架、水平设置在框架内的反应槽以及置于反应槽内的比色皿;所述光源与一侧的透光玻璃对应;所述光谱采集系统包括透射光接收器、光纤和微型光谱仪,所述透射光接收器与另一侧的透光玻璃和比色皿对应,透射光接收器的信号输出端通过光纤与微型光谱仪连接;所述微型光谱仪的信号输出端接入信号处理分析比较系统。

        进一步,所述光谱采集系统还包括步进电机、步进电机驱动的丝杠、旋套在丝杆上的螺母块以及竖直固定设置的导轨;所述丝杆与导轨平行设置,螺母块以相对丝杆径向固定轴向可滑动的方式设置导轨上;所述透射光接收器固定设置在螺母块上;

        进一步,所述信号处理分析比较系统为嵌入式操作系统;

        进一步,所述信号处理分析比较系统与打印输出设备连接。

        相比现有技术,本发明具有如下优点:

        1.本发明方法实现了液态卟啉对有机磷农药残留量的检测。具有极好的重复性和稳定性,准确度高,保证了定量和定性分析结果的稳定可靠;农药残留检测限达到10ppt数量级,检测的灵敏度好、精度高,满足了痕量分析的要求。所以本发明用液态卟啉检测有机磷农药是一种更优异的方法。

        2.本发明方法检测有机磷农药过程简单、用时较短。有机磷农药的检测分析过程在20min之内完成,极大地提高了工作效率。

        3.本发明方法使用的液态卟啉用量少,溶液体系只需要有机溶剂作溶剂,不需要缓冲溶液等特殊试剂,使得检测成本非常低。

        4.本发明方法检测有机磷农药残留量,配置溶液方法简单、节约资源、成本较低;不需加入成膜材料,减少了许多工艺步骤。在检测过程中,不需要复杂的仪器设备,可采用普通光纤光谱仪进行检测,无毒性,操作简便,制得的液态卟啉检测溶液稳定性好,可用于一种有机磷农药多个平行样或不同种有机磷农药的同时连续检测。

        5.本发明的液态卟啉光学检测装置,具有结构简单、成本低,且检测方便快速的特点,只需对现有光学检测装置稍加改进就能进行检测;且所得检测光谱重复性好、稳定性高、检测时间短、精度高。与普通光纤光谱仪相比可实现对多种物质的同时在线检测,因而便于推广应用,具有产业化生产的可行性。

        【附图说明】

        图1为本发明检测装置的结构示意图;

        图2为实施例1中五氟四苯基锌卟啉(ZnF5TPP)检测5种有机磷农药的波长-吸光度的光谱图,图中横坐标nm为检测波长,纵坐标A为紫外吸光度值;

        图3为图2中波峰部分的放大图,图中横坐标nm为检测波长,纵坐标A为紫外吸光度值;

        图4为实施例1中五氟四苯基锌卟啉(ZnF5TPP)检测不同浓度的氧化乐果的波长-吸光度的光谱图,其中,a代表卟啉空白溶液,h、i、j、k、l和m分别为浓度为0.02ppb,0.1ppb,0.5ppb,1ppb,4ppb,10ppb的液态卟啉检测液,图中横坐标nm为检测波长,纵坐标A为紫外吸光度值;

        图5为实施例1中五氟四苯基锌卟啉(ZnF5TPP)检测氧化乐果的浓度的导数-吸光度线性关系图;

        图6为实施实例1中五氟四苯基锌卟啉(ZnF5TPP)检测1种未知有机磷农药的波长-吸光度的光谱图,图中横坐标nm为检测波长,纵坐标A为紫外吸光度值。

        附图中的附图标记所代表的结构或物质如下:

        1-可见光源??2-透镜??3-光纤束??4-左透光玻璃??5-反应槽??6-基板7-右透光玻璃??8-透射光接收器??9-光纤??10-丝杆??11-步进电机12-微型光谱仪??13-嵌入式操作系统??14-驱动控制电路??15-电源系统a-卟啉空白溶液??b-氧化乐果卟啉检测液??c-敌敌畏卟啉检测液d-水胺硫磷卟啉检测液??e-毒死蜱卟啉检测液??f-为乐果卟啉检测液

        【具体实施方式】

        下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,但以下说明并不对本发明进行限定,任何对本发明的变形和改变,只要不脱离本发明的精神,均应属于本发明?;さ姆段?。

        检测有机磷农药残留量的方法,包括下述步骤:

        1)测量已知有机磷农药的标本光谱图:

        1.1)采用卟啉(即锌卟啉、五氟四苯基锌卟啉、铕卟啉、原卟啉、铁卟啉、锰卟啉、镍卟啉、钴卟啉、铜卟啉、铅卟啉和铂卟啉中的一种)作为光敏感剂,有机溶剂(乙酸乙酯、丙酮、乙腈、氯仿和二氯甲烷中的一种)作为定溶剂,按卟啉的物质的量∶有机溶剂的体积比为1∶(104~106)的比例配置卟啉溶液A,该卟啉溶液A中卟啉物质的量浓度为10-4~10-6mol/L;所述卟啉溶液放置于冰箱中,并在3~4℃下避光保存,作为备用。

        1.2)按已知有机磷农药溶液(即氧化乐果(40%乳油)、乐果(40%乳油)、敌敌畏(80%乳油)、毒死蜱(40%乳油)、水胺硫磷(40%乳油)、甲拌磷(40%乳油)等中的一种)∶定溶剂的体积比为1∶(104~107)的比例,分别配置有机磷农药溶液B。

        1.3)将卟啉溶液A与有机磷农药溶液B的体积比为(1~107)∶1的比例配置标本液态卟啉检测溶液C,标本液态卟啉检测溶液C的浓度为0.01ppb~10ppm(浓度高于10ppm的检测溶液已严重超出国家标准,浓度低于0.01ppb的检测溶液,农药残留含量低于国家标准)。

        1.4)将卟啉溶液A作为卟啉空白溶液和标本液态卟啉检测溶液C分别置于比色皿中,采用光源照射比色皿检测卟啉溶液和标本液态卟啉检测溶液,测得已知有机磷农药的标本光谱图,用信号处理分析比较系统将卟啉溶液A和标本液态卟啉检测溶液C的标本光谱图、浓度线性关系图及数据保存到计算机系统中,作为备用。

        2)测量待测物质有机磷农药的光谱图:

        2.1)提取含有有机磷农药的待测物质溶液D:取10g样品置于100ml烧杯中;然后在烧杯内加入50ml的所述定溶剂,振荡浸泡5min,备用。

        2.2)按卟啉溶液A∶待测物质溶液D的体积比为(10~1)∶1的比例配置含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E。

        2.3)将含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E置于比色皿中,采用光源照射比色皿测得含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图,用信号处理分析比较系统将含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图、浓度线性关系图及数据保存到计算机系统中。

        3)检测有机磷农药的种类和浓度:

        3.1)将步骤2)测得的含有有机磷农药液态卟啉检测溶液E的光谱图与步骤1)测得的已知有机磷农药的标本光谱图进行分析比较,判断被测物质中含有有机磷农药的种类。

        3.2)根据信号处理分析比较系统测得的浓度线性关系图,得出被测物质中含有有机磷农药的浓度。

        本发明检测有机磷农药残留量方法的原理为:

        卟啉类化合物是以卟吩为母体的一种大环高分子化合物,由于具有较大的平面大环结构和显色能力很强的特点,是一类超高灵敏显色剂。卟吩是由四个吡咯环通过四个次甲基桥键连接而成的18电子大π共轭体系。卟吩环上的四个meso位以及八个β位均可被其它基团取代而生成一系列的卟吩衍生物,即卟啉。卟啉环的各个原子基本处于同一平面,形成一个极易受到吡咯环和次甲基的电子效应影响的拥有十一个共轭双键的高度共轭体系。这一结构特征使卟啉既表现出刚性平面带来的分子识别能力,又表现出共轭体系导致的丰富的电子光谱;同时高度共轭体系使其化学性质比较稳定、颜色较深。因而卟啉具有刚柔性、电子缓冲性、光电磁、光敏性和高度的化学稳定性以及光谱响应宽等许多特性。金属卟啉,由于配位键的形成使得卟啉环的对称性和轴向配位作用增强,结合位点增多,性质较非金属卟啉更为活泼。液态卟啉与固态卟啉相比,制备简单,且能与有机磷农药溶液充分反应,更容易采集数据。通过光谱采集系统——光纤光谱仪,来采集和分析卟啉与不同有机磷农药溶液间相互作用后的光谱,建立基于分子水平的有机磷农药残留检测方法,从而实现液态卟啉对有机磷农药分子定性定量的光学检测。

        实现本发明的方法,除了采用现有成熟的光纤光谱仪外,还可采用本明提供的液态卟啉光学检测装置,本装置结构简单、可实现对多种物质的同时在线检测。

        如图1所示,液态卟啉光学检测装置包括光源系统、反应室、光谱采集系统、信号处理分析比较系统及电源系统15。光源系统设置在反应室的左侧,光谱采集系统设置在反应室的右侧。光源系统主要由可见光源1(如碘钨灯)、透镜2和光纤束3(如图中采用六根入射光纤)组成。反应室主要由左透光玻璃4、右透光玻璃7、基板6和比色皿组成,左透光玻璃4、右透光玻璃7和上下两块基板6组成反应室框架,在反应室框架内从上到下可依次设置多个反应槽5(本实施例设置六个反应槽5),在每个反应槽5内放置一个比色皿。光谱采集系统主要由透射光接收器8、光纤9、微型光谱仪12、步进电机11、步进电机11驱动的丝杠10、旋套在丝杆上的螺母块、竖直固定设置的导轨(图中没画出)及驱动控制电路14组成;丝杆10与导轨平行设置,螺母块设置导轨上并可沿导轨上下移动,透射光接收器8固定安装在螺母块上,透射光接收器8的信号接收端与右透光玻璃7和比色皿对应,其信号输出端通过光纤9与微型光谱仪12连接。信号处理分析比较系统为嵌入式操作系统13,微型光谱仪12的信号输出端接入嵌入式操作系统13。电源系统15主要向微型光谱仪12、嵌入式操作系统13、驱动控制电路14和步进电机11供电。

        可见光源1发出的光通过透镜2聚光后,再通过由六根大芯径光纤组成的光纤束3分别把入射光导至左透光玻璃4侧,平行照射在对应的六个比色皿上。透射光接收器8的信号接收端与比色皿对应,采集的光信号通过光纤导入微型光谱仪12内,再由微型光谱仪12把信号输入嵌入式操作系统13。嵌入式操作系统13主要对光谱采集系统逐个采集的反应槽5内比色皿中的被测有机磷农药的光谱数据进行模式识别及处理分析,并操控驱动控制电路14控制步进电机11转动,步进电机11转动驱动丝杆10带动透射光接收器8上下移动,进而控制光谱采集系统,对反应室内的六个比色皿中的被测有机磷农药的光谱数据逐个检测,并将检测结果保存和打印输出。

        实施例1:

        1.1)步中,以五氟四苯基锌卟啉为光敏感剂,以乙腈有机溶剂为定溶剂,按五氟四苯基锌卟啉的物质的量∶乙腈有机溶剂的体积比为1∶106的比例,将五氟四苯基锌卟啉加入乙腈中,搅拌溶解后,制备出五氟四苯基锌卟啉物质的量浓度为10-6mol/L的五氟四苯基锌卟啉溶液,放置于冰箱中,在3℃下避光保存,备用。

        1.2)步中,按照已知有机磷农药溶液的体积∶定溶剂的体积比为1∶104的比例,分别配置有机磷农药溶液;有机磷农药为氧化乐果(40%乳油)、乐果(40%乳油)、敌敌畏(80%乳油)、毒死蜱(40%乳油)、水胺硫磷(40%乳油)、甲拌磷(40%乳油)等中的一种。

        1.3)步中,五氟四苯基锌卟啉溶液体积:1.2)步制备的五种已知有机磷农药溶液的体积比为(10~107)∶1,分别配置浓度为0.02ppb、0.1ppb、0.5ppb、1ppb、4ppb和10ppb标本卟啉检测液,分别将标本卟啉检测液放入比色皿中,检测得到标本浓度线性图谱(如图5)。

        2.1)步中,取10g生菜样品清水冲洗,置于100ml烧杯中,加入50ml的定溶剂乙腈,振荡浸泡5min,作为提取液备用。

        2.3)步中,五氟四苯基锌卟啉溶液体积:2.1)步提取的被测有机磷溶液的体积比为1∶1的比例。将2.2)步制备出的有机磷农药液态卟啉检测溶液放入反应槽内的一个比色皿中;然后,将与液态卟啉检测溶液对应的卟啉空白溶液加入一个比色皿中,开启可见光源,测得比色皿中一种被测有机磷农药的光谱图。

        实施例2:

        1.1)步中,以锌卟啉为光敏感剂,以丙酮有机溶剂为定溶剂,按锌卟啉的物质的量∶丙酮有机溶剂的体积比为1∶105的比例,将锌卟啉加入丙酮有机溶剂中,搅拌溶解后,就制备出质量浓度为10-5mol/L的锌卟啉溶液,放置于冰箱中,在4℃下避光保存,备用。

        1.2)步中,五种已知有机磷农药溶液(即氧化乐果(40%乳油)、乐果(40%乳油)、敌敌畏(80%乳油)、毒死蜱(40%乳油)、水胺硫磷(40%乳油)的体积:丙酮的体积比为1∶105的比例,分别制备出五种已知有机磷农药溶液。

        1.3)步中,锌卟啉溶液体积:1.2)步制备的五种已知有机磷农药溶液的体积比为(1~106)∶1,分别配置浓度为0.01ppb、0.1ppb、1ppb、4ppb、10ppb和50ppb的标本卟啉检测液,分别将标本卟啉检测液放入比色皿中,检测得到标本浓度线性图谱。

        2.1)步中,取10g小麦样品清水冲洗,置于100ml烧杯中,加入50ml的定溶剂丙酮,振荡浸泡10min,作为提取液备用。

        2.3)步中,锌卟啉溶液体积:2.1)步提取的被测有机磷溶液的体积比为10∶1的比例。将2.2)步制备出的有机磷农药液态卟啉检测溶液放置于反应槽内的一个比色皿中;然后,将与液态卟啉检测溶液对应的卟啉空白溶液加入一个比色皿中,开启可见光源,测得比色皿中一种被测有机磷农药的光谱图。

        实验结果

        将实施例1对生菜中的有机磷农药残留量进行检测,得出检测光谱图,其中ZnF5TPP对有机磷农药的检测光谱图(如图6所示),ZnF5TPP对有机磷农药的检测响应结果在416nm附近有最大吸收特征峰。

        实验结果分析:

        图4为实施例1中五氟四苯基锌卟啉(ZnF5TPP)检测不同浓度的氧化乐果的波长-吸光度的光谱图。对氧化乐果的检测低限为10ppt,在0.02ppb-10ppb的线性相关系数为R2=0.9963。

        从图2及图3中看到ZnF5TPP对五种有机磷农药检测的紫外-可见光光谱具有显著区别(图中a-卟啉空白溶液;b-氧化乐果卟啉检测液;c-敌敌畏卟啉检测液;d-水胺硫磷卟啉检测液;e-毒死蜱卟啉检测液;f-为乐果卟啉检测液),根据416nm附近的特征峰强度可以将五种有机磷农药进行区别。根据图5中对应的有机磷农药浓度线性关系图确定被测有机磷农药的浓度。由实施例1中检测到的有机磷农药为氧化乐果,其浓度为1ppb。

        其它卟啉检测溶液同样可以对有机磷农药进行较好的区别。不同的卟啉对有机磷农药识别的最低浓度不同,不同卟啉溶液检测有机磷农药的灵敏度也不同。

        综上所述,本发明方法及装置可以实现对有机磷农药残留量的定性定量检测,且检测的重复性和稳定性好、准确度高,检测的灵敏度好、精度高,而且本发明具有操作简便,检测易行、快速,成本低,节约能耗和多个样品同时在线检测等特点,在食品安全检测方面具有广泛的应用前景。

        最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

    关 键 词:
    检测 有机磷 农药 残留 方法 液态 卟啉 光学 装置
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