专利名称：钍测定液及其比色测定管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水质中微量化学物质的测定方法及其测定器具，特别是涉及一种快速测定水质中钍含量的测定液及其比色测定管。
二.
背景技术：
钍Th是一种天然放射性元素。钍在海洋藻类、鱼类中都会蓄积，钍的蓄积影响哺乳动物的骨骼发育，对人体的危害很大，既有化学毒性，又有辐射损伤。一般天然水中含量约为0.03μg/L，海水中含量较低约为0.001μg/L。钍的主要污染来源于含钍矿山和稀土工业废水。
钍的传统测试方法为铀试剂光度法，其操作步骤为1.色层柱的制备(1)称取2gCl-TBP翠淋树脂，装入已充满水的净化柱中，柱底部和上部装有少量脱脂棉。
(2)用5％碳酸钠溶液10mL，(1+2)硝酸溶液10mL先分别洗涤色层柱一次，然后用水洗涤至中性。使用前用4mol/L盐酸10mL洗涤色层柱，再用10mL水、10mL(1+2)硝酸溶液洗涤净化柱，备用。
2.样品预处理(1)取滤液1～20mL置于50mL烧杯中，加入5mL硝酸，在沙浴上蒸干，再加高氯酸2mL，在沙浴上蒸干至冒白烟。取下烧杯，加(1+2)硝酸10mL，稍加热待固体溶解后，取下烧杯，稍冷，加入50％酒石酸溶液1mL，搅拌均匀后转入已制备好的净化柱中。
(2)用(1+2)硝酸10mL分三次洗涤烧杯，过柱，然后用(1+2)硝酸5mL洗涤净化柱两次，用1mL水洗净化柱一次，弃去。(3)用4mol/L盐酸15mL分三次解吸钍，收集解吸液于25mL容量瓶中，备待测用。
3.样品的测定(1)显色于上述25mL容量瓶中加入抗坏血酸-尿素溶液1mL，5％草酸溶液1mL，无水乙醇2mL，0.05％钍试剂2mL，用4mol/L盐酸稀释至标线，摇匀。
(2)测量将上述容量瓶静置10分钟后，用30mm比色皿，于668nm波长处，以标准曲线的空白为参比测量吸光度。
铀试剂光度法存在的问题(1)使用钍标准液和大量的无机酸，人为的造成放射性污染和化学污染。
(2)在测试中，干扰因素多，需用树脂萃淋分离，操作繁琐，树脂再生麻烦，劳动强度大，对操作人员专业素质要求高，测试成本高。
三.
发明内容
本发明的目的简化水中钍含量的测定步骤，大大缩短测定时间，减轻工作人员劳动强度，减少环境污染，制出钍测定液及其比色测定管。
本发明的技术方案一种钍测定液，含有0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积，混合配制而成，测定液中各成份浓度的提高或降低，其体积相应缩小或增大。
所述的钍测定液，其中0.005％的双偶氮化合物1～18单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积；或0.005％的双偶氮化合物18～41单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积；或0.005％的双偶氮化合物41～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积。
所述的钍测定液，其中0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～16单位体积；或0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸16～35单位体积；或0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸35～50单位体积。
一种钍比色测定管，为真空密封管，含有一端封闭的等截面玻璃管，玻璃管的开口处与一端封闭的毛细管与过渡段连通，玻璃管中装有钍测定液，测定液在玻璃管中的高度H1和玻璃管等截面留空高度H2之比为H1∶H2＝1∶2～20。
玻璃管中的钍测定液，含有0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积，混合配制而成，测定液中各成份浓度的提高或降低，其体积相应缩小或增大。
玻璃管中测定液的高度H1和玻璃管等截面留空高度H2之比为H1∶H2＝1∶9～13。
本发明的积极有益效果是1.本发明将检测技术产品化，商品化，将配制好的测定液封装于真空玻璃管中，可直接使用。操作时只需在待测水样中折断测定管的毛细管段，使待测水样自动定量吸入管中与测定液发生变色反应，颜色稳定后同标准色阶对比就可得出比较准确的钍含量。无须在每次测定时配制标准溶液、试剂，可大大简化检测步骤，节省测定时间，降低工作量，减轻劳动强度，减少环境污染。
2.本发明测定液配方合理，技术先进，性能稳定，使用简单。预先采用标准样液与之反应，固定颜色，形成永久色标，封装形成对比色阶，进行现场检测，无需制备其它任何试剂，检测结果准确可靠。标准色标可由本发明的标准色阶管制作而成，亦可由电脑彩色图谱，或彩色印刷纸板，或彩色塑料棒，或彩色玻璃制品等其它物理介质材料制作而成，使用十分方便。
3.与传统铀试剂光度法测定钍含量的方法相比，本发明减少了测量步骤，加快了测定速度。
4.本发明测定液与待测物钍的显色反应是在特定条件下的真空玻璃管中自动进行，可有效避免偶然误差和人为误差，检测结果准确可靠，符合水质分析误差精度要求，检出限符合国家污水综合排放控制要求标准。
5.本发明携带、使用方便，测定简单快速、准确，保存时间长。现场检测不需要其它设备仪器，大大节省人力、物力，降低综合成本。本发明易于推广实施，具有较好的社会和经济效益。
本发明测试管与铀试剂光度法数据比较表
四.
图1钍比色测定管结构示意图五.具体实施方式
实施例一预先制作检测钍含量的系列标准色标，形成色阶。例如制出检测水质中钍含量的标准色标11支色阶管，钍含量分别为0.0mg/L，0.05mg/L，0.10mg/L，0.20mg/L，0.30mg/L，0.40mg/L，0.60mg/L，0.80mg/L，1.0mg/L，2.0mg/L，3.0mg/L的标准色标。首先取0.005％的[2，2’-(1，8’-二羟基-3，6-二磺基-2，7-萘双(偶氮)]二苯胂酸90mL，0.5mol/L盐酸175mL，混合制成测定液，然后分别制出钍含量为0.0mg/L，0.05mg/L，0.10mg/L，0.20mg/L，0.30mg/L，0.40mg/L，0.60mg/L，0.80mg/L，1.0mg/L，2.0mg/L，3.0mg/L的11种标准浓度钍水溶液，将测定液和各种标准浓度钍水溶液按1∶9比例分别灌入11支色标管中反应显色，并固定颜色，然后密封色标管，形成不褪色的系列色阶标准色标管。制作标准色阶管的测定液浓度与配套测定管的测定液浓度相同，测定管中液体体积与留空体积之比对应制作标准色阶管时测定液和标准浓度钍水溶液体积之比。测定液配方不同时，相应制出的标准色标，形成的色阶也不一样。在此仅用举例的方法说明标准色标的配制方法。
测定管实施方法参见图1，图中1为等截面真空玻璃管，2为毛细管段，3为钍测定液。H1为测定液高度，H2为等截面真空玻璃管留空高度。本实施例对应制备标准色标的测定液，即测定液和待测水溶液体积比为1∶9。等截面真空玻璃管外径7毫米，总高度13.6厘米，玻璃管内测定液的高度H1为1.2厘米，留空高度H2为10.8厘米，毛细管段长度为1.6厘米。
使用时，将测定管的毛细管段浸入待测水样中，折断毛细管段，等待测水样吸满等截面真空玻璃管留空管段，取出反复倒置混合，使之充分进行显色反应，约1～5分钟颜色稳定后与标准色标对比，最接近标准色标所对应的钍浓度数值即为测得的钍含量，若测定管颜色介于两个标准色标之间，则取其平均值。
本实施例中钍比色测定管测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的[2，2’-(1，8’-二羟基-3，6-二磺基-2，7-萘双(偶氮)]二苯胂酸18单位体积，0.5mol/L盐酸35单位体积。
实施例二参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于本实施例中等截面真空玻璃管外径6.5毫米，总高度15.8厘米，玻璃管内测定液的高度H1为1.0厘米，留空高度H2为13.0厘米，毛细管段长度为1.8厘米。
本实施例中钍比色测定管，钍测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的[2，2’-(1，8’-二羟基-3，6-二磺基-2，7-萘双(偶氮)]二苯胂酸41单位体积，0.5mol/L盐酸50单位体积。
实施例三参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作方法及测试管的使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于本实施例中等截面真空玻璃管外径7毫米，总高度7.5厘米，玻璃管内测定液的高度H1为2.0厘米，留空高度H2为4.0厘米，毛细管段长度为1.5厘米。
本实施例中钍比色测定管，钍测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的[2，2’-(1，8’-二羟基-3，6-二磺基-2，7-萘双(偶氮)]二苯胂酸1单位体积，0.5mol/L盐酸12单位体积。
实施例四参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于本实施例中等截面真空玻璃管外径7毫米，总高度22.7厘米，玻璃管内测定液的高度H1为1厘米，留空高度H2为20厘米，毛细管段长度为1.7厘米。
本实施例中钍比色测定管，钍测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的3-(2-胂酸基苯偶氮)-6-(3-磺苯基偶氮)变色酸60单位体积，0.5mol/L盐酸23单位体积。
实施例五参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于本实施例中等截面真空玻璃管外径6.5毫米，总高度13.8厘米，玻璃管内测定液的高度H1为1.2厘米，留空高度H2为10.8厘米，毛细管段长度为1.8厘米。
本实施例中钍比色测定管，钍测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的3-(2-胂酸基苯偶氮)-6-(3-磺苯基偶氮)变色酸14单位体积，0.5mol/L盐酸1单位体积。
实施例六参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于本实施例中等截面真空玻璃管外径6.5毫米，总高度10.2厘米，玻璃管内测定液的高度H1为1.2厘米，留空高度H2为7.2厘米，毛细管段长度为1.8厘米。
本实施例中钍比色测定管，钍测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的3-(2-胂酸基苯偶氮)-6-(3-磺苯基偶氮)变色酸52单位体积，0.5mol/L盐酸29单位体积。
实施例七参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于本实施例中等截面真空玻璃管外径7.0毫米，总高度13.8厘米，玻璃管内测定液的高度H1为1.0厘米，留空高度H2为10厘米，毛细管段长度为1.8厘米。
本实施例中钍比色测定管，钍测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的3，6-双(2-胂酸基-5-羧基苯基偶氮)变色酸19单位体积，0.5mol/L高氯酸41单位体积。
实施例八参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于本实施例中等截面真空玻璃管外径7毫米，总高度12.8厘米，玻璃管内测定液的高度H1为1厘米，留空高度H2为10厘米，毛细管段长度为1.8厘米。
本实施例中钍比色测定管，钍测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的3，6-双(2-胂酸基-5-羧基苯基偶氮)变色酸11单位体积，0.5mol/L高氯酸26单位体积。
实施例九参见图1，图中编号与实施例一相同的，代表意义相同。标准色标的制作方法、测定管的制作及使用方法同实施例一，不再详细叙述。不同之处在于本实施例中等截面真空玻璃管外径7毫米，总高度17.8厘米，玻璃管内测定液的高度H1为1厘米，留空高度H2为15厘米，毛细管段长度为1.8厘米。
本实施例中钍比色测定管，钍测定液配方为以单位体积表示，含有0.005％的3，6-双(2-胂酸基-5-羧基苯基偶氮)变色酸53单位体积，0.5mol/L高氯酸27单位体积。
权利要求
1.一种钍测定液，其特征是含有0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积，混合配制而成，测定液中各成份浓度的提高或降低，其体积相应缩小或增大。
2.根据权利要求1所述的钍测定液，其特征是其中0.005％的双偶氮化合物1～18单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积；或0.005％的双偶氮化合物18～41单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积；或0.005％的双偶氮化合物41～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积。
3.根据权利要求1所述的钍测定液，其特征是其中0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～16单位体积；或0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸16～35单位体积；或0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸35～50单位体积。
4.一种钍比色测定管，为真空密封管，含有一端封闭的等截面玻璃管，玻璃管的开口处与一端封闭的毛细管与过渡段连通，其特征是在玻璃管中装有钍测定液，测定液在玻璃管中的高度H1和玻璃管等截面留空高度H2之比为H1∶H2＝1∶2～20。
5.根据权利要求4所述的钍比色测定管，玻璃管中的钍测定液，含有0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积，混合配制而成，测定液中各成份浓度的提高或降低，其体积相应缩小或增大。
6.根据权利要求4所述的钍比色测定管，其特征是玻璃管中测定液的高度H1和玻璃管等截面留空高度H2之比为H1∶H2＝1∶9～13。
全文摘要
本发明涉及一种水质中微量化学物质的测定方法及其测定器具，特别是涉及一种快速测定水质中钍含量的测定液及其比色测定管。本发明的钍测定液，含有0.005％的双偶氮化合物1～60单位体积，0.5mol/L的无机酸1～50单位体积，混合配制而成。其测定管含有等截面真空密封玻璃管，在玻璃管中装有钍测定液，测定液在玻璃管中的高度H
文档编号G01N30/02GK1773253SQ20051004850
公开日2006年5月17日 申请日期2005年11月8日 优先权日2005年11月8日
发明者刘五一, 任志勇, 李树华, 郭志平, 陈蕴, 崔纪周, 刘超, 白莉 申请人:白莉