专利名称：一种测定铍铝合金中的铍含量的方法
技术领域：
本发明涉及一种分子印迹法测定铍铝合金中铍含量的方法。
背景技术：
铍是最轻的金属，质地坚硬，具灰色外表，存在于绿宝石等矿岩中。铍具有耐金属疲劳、耐腐蚀、绝缘性、无磁性和质地轻盈等优点。它相对不溶于水，却能被油类紧密吸附， 在许多食物成分中都可以见到铍的存在。铍在国防与电子工业上有相当重要的用途，但人体吸入金属铍、氧化铍、铍铜合金或铍盐等则可能引发铍疾病，美国EPA认为铍是一种可能的致癌物。铍有多种分析测试方法，主要有电感耦合等离子体-原子发射光谱法、原子吸收分光光度法、荧光测定法和分光光度法。电感耦合等离子体-原子发射光谱法、荧光法和原子吸收法都具有比较高的灵敏度，但仪器设备比较昂贵。电化学传感器具有设计制造简单、 灵敏度高、价格低廉、容易微型化等优点，但现有的电化学方法测量铍含量，电流强度信号低，灵敏度较差。分子印迹聚合物以其具有模拟天然受体的分子识别能力，越来越成为一类重要的人工合成材料。印迹聚合物是可以提供高选择性和稳定性的人工合成受体，尽管分子印迹技术的主要应用目前仍然是在分离领域，但将分子印迹聚合物用作识别元件构建新一代的电化学传感器已经有了初步的研究，并具有可观的应用前景。有关分子印迹电化学传感器测定铍含量的方法至今未见报道。

发明内容
本发明的目的是寻找一种能定量检测铍铝合金中铍含量的分析方法。本发明用聚吡咯膜制备了电化学传感器，用于检测铍铝合金中铍含量。本发明的实现系通过一下步骤实现1.样品预处理称取试样若干，加入盐酸若干，滴加10 30%过氧化氢至试样溶解，用水冲洗杯壁，加热至无气泡产生，取下冷却至室温，加入0. 5 30% EDTA溶液，加入溴百里酚蓝指示剂1滴，用1 30%氢氧化钠中和至呈蓝色(pH = 7. 6)，加热至80°C以上，保温约5 30min，冷却至室温，加入乙酰丙酮溶液1 10mL，静置20 60min，将溶液移入分液漏斗中，加少许水洗涤，加入氯仿5 30mL，剧烈震荡1 lOmin，静置分层后，将有机层放入另一个分液漏斗中，加入0. 1 lOmol/L的氢氧化钠溶液10 50mL，激烈震荡1 IOmin (洗去可能带下的各种干扰离子及EDTA，如有机层不清时，可再用0. 1 lOmol/L的氢氧化钠溶液10 50mL，萃取一次)，待分层后，将有机层加硝酸10 30mL左右、滴加适量过氯酸，加热冒过氯酸烟，以破坏乙酰丙酮等有机物，稍冷再加硝酸10 30mL，加热冒过氯酸烟，并冒至还有约0. 5mL高氯酸，移入容量瓶中，以水稀释至刻度，摇勻。2.电化学传感器的制备石墨电极经Al2O3粉末抛光成镜面后依次用乙醇和水超声清洗。然后，将三电极体系置于含0. 01 0. 20mol/L的吡咯、0. 01 0. 20mol/L的硫酸铍和0. 10 0. 50mol/L KCl的磷酸缓冲溶液(PH = 6. 9)中。在-0. 5 0. 8V电位范围内进行循环伏安扫描10圈进行电聚合，扫描速度为0.01 0.30V/S。电聚合过程中维持氮气气氛。聚合完毕，将所得修饰电极置于0. 1 0. 5mo VLNa2HPO4溶液中，在1. OV电位下电解100 600s,对吡咯膜进行过氧化处理。之后将电极在0. 5 30% EDTA溶液中(温度20 60°C )浸泡1 5小时， 取出即制成铍-吡咯/石墨分子印迹电极。取出电极、置于搅拌器上用超纯水洗涤，N2气吹干后待用。3.电化学测量取不同质量的硫酸铍(BeSO4 ·4Η20)标准品，溶解于水中，加入盐酸若干，移入容量瓶中，以水稀释至刻度，摇勻，制得不同含量的铍溶液。苏木精-吡咯/石墨印迹电极作工作电极的三电极体系，在扫描速度在30 600mv/s条件下，测试不同浓度的含铍溶液中的线性伏安曲线，以获得线性响应关系和检测下限等。将制得的待测铍溶液在相同条件下测其线性伏安曲线，将其电流强度与标准曲线对照，得到铍含量。本发明可简便、可靠地完成铍铝合金中铍含量的定量测定，抗干扰能力强。本发明与现有的电化学测量方法相比，测得的电流强度增强了 1个数量级，试验误差减小，灵敏度提尚。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步描述。实施例1 称取待测铍铝合金样品0. 5000g于250mL烧杯中，加入18% (wt/wt)盐酸20mL， 滴加30%过氧化氢IOmL至试样溶解，用水冲洗杯壁，加热至无气泡产生，取下冷却至室温， 加入10% EDTA溶液75mL，加入溴百里酚蓝指示剂1滴，用20%氢氧化钠中和至呈蓝色(pH =7.6)，加热至801以上，保温约15min，冷却至室温，加入乙酰丙酮溶液5mL，静置20min， 将溶液移入250mL分液漏斗中，加少许水洗涤，加入氯仿10mL，剧烈震荡lmin，静置分层后， 将有机层放入另一个125mL分液漏斗中，加入0. lmol/L的氢氧化钠溶液50mL，激烈震荡 Imin (洗去可能带下的各种干扰离子及EDTA，如有机层不清时，可再用0. lmol/L的氢氧化钠溶液50mL，萃取一次)，待分层后，将有机层加硝酸20mL左右、滴加适量过氯酸，加热冒过氯酸烟，以破坏乙酰丙酮等有机物，稍冷再加硝酸10mL，加热冒过氯酸烟，并冒至还有约 0. 5mL高氯酸，移入250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，即可用于电化学测定。石墨电极经Al2O3粉末抛光成镜面后依次用乙醇和水超声清洗。然后，将三电极体系置于含0. 20mol/L的吡咯、0. 02mol/L的硫酸铍和0. IOmol/L KCl的磷酸缓冲溶液(pH =6.9)中。在-0.5 0.8V电位范围内进行循环伏安扫描10圈进行电聚合，扫描速度为 0. lOV/s。电聚合过程中维持氮气气氛。聚合完毕，将所得修饰电极置于0.2mol/L Na2HPO4 溶液中，在1. OV电位下电解200s，对吡咯膜进行过氧化处理。之后将电极在5% EDTA溶液中(温度40°C)浸泡2小时，取出即制成铍-吡咯/石墨分子印迹电极。取出电极、置于搅拌器上用超纯水洗涤，N2气吹干后待用。取不同质量的硫酸铍(BeSO4 ·4Η20)标准品，溶解于200mL水中，加入盐酸41. 6mL， 移入IOOOmL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇勻，制得不同含量的铍标准溶液。用铍-吡咯/石墨印迹电极做工作电极，钼电极做对电极，甘汞电极做参比电极，在扫描速度为30mV/s 下，测其循环伏安曲线，获得线性响应关系。将制得的待测铍溶液在相同扫速下测其线性伏安曲线，将其电流强度与标准曲线对照，得到铍含量为2. 60% (wt/wt)，与原子吸收分光光度法相比，误差为0.7%。实施例2:称取待测铍铝合金样品0. 8200g于250mL烧杯中，加入10% (wt/wt)盐酸25mL， 滴加15%过氧化氢20mL至试样溶解，用水冲洗杯壁，加热至无气泡产生，取下冷却至室温， 加入15% EDTA溶液25mL，加入溴百里酚蓝指示剂1滴，用15%氢氧化钠中和至呈蓝色(pH =7.6),加热至80°C以上，保温约30min，冷却至室温，加入乙酰丙酮溶液10mL，静置lOmin， 将溶液移入250mL分液漏斗中，加少许水洗涤，加入氯仿15mL，剧烈震荡3min，静置分层后，将有机层放入另一个125mL分液漏斗中，加入0. 5mol/L的氢氧化钠溶液20mL，激烈震荡3min (洗去可能带下的各种干扰离子及EDTA，如有机层不清时，可再用0. 5mol/L的氢氧化钠溶液20mL，萃取一次)，待分层后，将有机层加硝酸IOmL左右、滴加适量过氯酸，加热冒过氯酸烟，以破坏乙酰丙酮等有机物，稍冷再加硝酸5mL，加热冒过氯酸烟，并冒至还有约 0. 5mL高氯酸，移入250mL容量瓶中，以水稀释至刻度，即可用于电化学测定。石墨电极经Al2O3粉末抛光成镜面后依次用乙醇和水超声清洗。然后，将三电极体系置于含0. IOmol/L的吡咯、0. Olmol/L的硫酸铍和0. 20mol/L KCl的磷酸缓冲溶液(pH =6.9)中。在-0.5 0.8V电位范围内进行循环伏安扫描10圈进行电聚合，扫描速度为 0.20V/S。电聚合过程中维持氮气气氛。聚合完毕，将所得修饰电极置于0. lmol/L Na2HPO4 溶液中，在1. OV电位下电解200s，对吡咯膜进行过氧化处理。之后将电极在3% EDTA溶液中(温度50°C)浸泡2小时，取出即制成铍-吡咯/石墨分子印迹电极。取出电极、置于搅拌器上用超纯水洗涤，N2气吹干后待用。取不同质量的硫酸铍(BeSO4 ·4Η20)标准品，溶解于200mL水中，加入盐酸41. 6mL， 移入IOOOmL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇勻，制得不同含量的铍标准溶液。用铍-吡咯/ 石墨印迹电极做工作电极，钼电极做对电极，甘汞电极做参比电极，在扫描速度为150mV/s 下，测其循环伏安曲线，获得线性响应关系。将制得的待测铍溶液在相同扫速下测其线性伏安曲线，将其电流强度与标准曲线对照，得到铍含量为3.72% (wt/wt)，与原子吸收分光光度法相比，误差为0.5%。
权利要求
1.一种铍铝合金中铍含量的定量测定方法，其特征在于取不同质量的硫酸铍标准品，溶解在PH= 1 4的盐酸中，用铍-吡咯/石墨印迹电极作工作电极，钼电极做对电极， 甘汞电极做参比电极，在扫描速度为30 600mv/s下，测量不同浓度的硫酸铍标准溶液中的线性伏安曲线，以获得线性响应关系和检测下限等。将待测的铍-金属合金在与标准曲线相同的条件下测其线性伏安曲线，将其电流强度与标准曲线对照，可测得铍含量。
2.根据权利要求1所述的铍-吡咯/石墨印迹电极的制备方法如下石墨电极经Al2O3 粉末抛光成镜面后依次用乙醇和水超声清洗。然后，将三电极体系置于含0. 01 0. 20mol/ L的吡咯、0. 01 0. 20mol/L的硫酸铍和0. 10 0. 50mol/L KCl的磷酸缓冲溶液(pH = 6.9)中。在-0.5 0.8V电位范围内进行循环伏安扫描10圈进行电聚合，扫描速度为 0.01 0.30V/S。电聚合过程中维持氮气气氛。聚合完毕，将所得修饰电极置于0.1 0. 5mol/L Na2HPO4溶液中，在1. OV电位下电解100 600s，对吡咯膜进行过氧化处理。之后将电极在0. 5 30% EDTA溶液中(温度20 60°C )浸泡1 5小时，取出即制成铍-吡咯/石墨分子印迹电极。取出电极、置于搅拌器上用超纯水洗涤，N2气吹干后待用。
全文摘要
一种采用分子印迹法对铍铝合金中铍含量进行定量测定的方法。其特点为用铍-吡咯/石墨印迹电极作工作电极，甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极的三电极体系，在pH＝1～4的盐酸溶液中，温度为20～80℃，扫描速度为30～600mv/s，测量不同浓度的硫酸铍标准溶液中的CV曲线，以获得线性响应关系和检测下限等。该法与其他电极相比，电流强度提高1个数量级，测量灵敏度大大提高。
文档编号G01N27/30GK102539490SQ201010581638
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者仇小飞, 刘瑛, 戴晓华, 汪源, 许芳萍, 陈新, 高海燕 申请人:江南大学