【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及重金屬檢測，具體為一種簡易重金屬檢測儀及其檢測方法。
技術(shù)介紹
1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，重金屬被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、合金制造、電鍍等行業(yè)中，大量未經(jīng)任何處理的重金屬工業(yè)廢料被直接排放至河流、湖泊、海洋中，水產(chǎn)品的重金屬污染問題也越來越嚴(yán)重。有一些金屬元素例如銅、鐵、鋅、鈷等在較低濃度時(shí)為人體所需的金屬元素，但當(dāng)這些重金屬的人體攝入量超過限量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也會對人體造成危害。重金屬污染問題嚴(yán)重威脅到了水產(chǎn)品質(zhì)量安全，故不僅需要加強(qiáng)我們的環(huán)境保護(hù)意識，加強(qiáng)對于食品與環(huán)境中的重金屬污染的監(jiān)測，另一方面也需要一種可靠、靈敏、快速的檢測重金屬的方法，這對于食品與環(huán)境保護(hù)都是具有十分重要的意義。
2、目前檢測重金屬離子的方法有許多，包括原子光譜方法、質(zhì)譜法、色譜法和電化學(xué)檢測方法等，分析儀器如原子吸收光譜儀、icp質(zhì)譜儀、電化學(xué)工作站等雖然有著高精度、準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在著許多不足，如儀器價(jià)格昂貴，單次檢測往往都需要對實(shí)際樣品進(jìn)行取樣、萃取、濃度等復(fù)雜的處理過程，并且需要專業(yè)操作人員進(jìn)行操作，不適用于現(xiàn)場的快速檢測。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種簡易重金屬檢測儀及其檢測方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的現(xiàn)有的重金屬檢測儀成本高昂、不適用于現(xiàn)場的快速檢測的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種簡易重金屬檢測儀，包括底封蓋以及與底封蓋相匹配的外封殼，所述底封蓋頂端的中部固定安裝有pcb電路板，所述pcb電路板的表面固定安裝有電源模
3、優(yōu)選的，所述控制模塊包括mcu、晶振電路、復(fù)位電路、按鍵電路和jtag電路，oled顯示模塊為oled液晶屏。
4、優(yōu)選的，所述電源模塊包括供電電源及偏置電源。
5、優(yōu)選的，所述檢測模塊由恒電位儀電路和?i/v?轉(zhuǎn)換及放大電路組成，與mcu的dac及adc電性連接，檢測電極包括參比電極、輔助電極和工作電極。
6、優(yōu)選的，所述外封殼的表面開設(shè)有預(yù)留顯示框和按鍵框，所述預(yù)留顯示框正對oled顯示模塊設(shè)置，所述按鍵框正對按鈕設(shè)置。
7、優(yōu)選的，所述電源結(jié)構(gòu)包括電池盒以及卡合在電池盒背面的電池蓋，所述電池盒的內(nèi)部安裝有鋰電池，所述電池盒的底部固定安裝有電源線，所述電源線的底端固定設(shè)置有插接頭，所述插接頭與供電接口相匹配。
8、一種簡易重金屬檢測儀的檢測方法，包括以下步驟：
9、步驟一：銅離子標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測
10、檢測溶液配制：配置10、25、50、75、100ppm的銅離子標(biāo)準(zhǔn)液；
11、電極選型：選擇p-spce電極；
12、電化學(xué)檢測：在hac-naac?緩沖液體系中進(jìn)行，對cu2+的測定采用方波陽極溶出伏安法來檢測，沉積過程設(shè)置沉積電位-1.2?v，沉積時(shí)間?200s，?溶出過程設(shè)置振幅為30?mv，步進(jìn)電位為2?mv，頻率為20?hz，起始電位為-1.2v，終止電位為-0.38?v；
13、結(jié)果分析：為驗(yàn)證簡易重金屬檢測儀對不同濃度的銅離子溶液的檢測能力，分別配制10?、25?、50?、75?、100ppm?的銅離子標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行測試，并且分別記錄下簡易重金屬檢測儀在檢測不同濃度銅離子溶液時(shí)所檢測到的電壓值，并對待測離子濃度和檢測到的電壓值進(jìn)行線性擬合，得到銅離子的線性擬合方程為y?=0.0121x?+?0.6051，線性相關(guān)系數(shù)為0.9569。
14、步驟二：鉻離子標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測
15、六價(jià)鉻離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置：配置?50、100、400、600、800ppb的鉻離子標(biāo)準(zhǔn)液；
16、電極選型：選用?aunps-swcnts/spce電極；
17、電化學(xué)檢測：在磷酸緩沖液體系中進(jìn)行，對?cr6+的測定采用線性掃描陽極溶出伏安法來檢測，lsv?實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置：起始電位為?1?v，終止電位為?0.2v，掃描速度?150?mv/s；
18、結(jié)果分析：為驗(yàn)證簡易重金屬檢測儀對不同濃度的銅離子溶液的檢測能力，分別配制了?50?、100、400、600、800ppb的鉻離子標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測試，并且分別記錄下簡易?重金屬檢測儀在檢測不同濃度鉻離子溶液時(shí)所檢測到的電壓值，?并對待測離子濃?度和檢測到的電壓值進(jìn)行線性擬合，鉻離子的線性擬合方程為y?=?0.0018x?+?0.7948，線性相關(guān)系數(shù)為?0.9522；
19、步驟三：實(shí)際樣品檢測
20、使用簡易重金屬檢測儀對牡蠣中銅離子和湖水中鉻離子進(jìn)行檢測，采用加標(biāo)法進(jìn)行測試，牡蠣的加標(biāo)濃度為5?ppm，湖水的加標(biāo)濃度為200?ppb，采用原子吸收光譜法測量，并將檢測結(jié)果與電化學(xué)工作站、石墨爐原子吸收光譜的檢測結(jié)果對比
21、優(yōu)選的，所述銅離子標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測過程主要包含沉積和溶出兩個(gè)階段：首先用移液槍準(zhǔn)確量取80μl的配好的銅離子待測液滴加到工作電極上，然后通過施加-1.2v的電位將cu2+還原在工作電極表面，沉積時(shí)間為200s，沉積結(jié)束后采用方波溶出伏安法，正掃電極即可得到cu2+的氧化峰，方波溶出伏安法參數(shù)設(shè)置為：振幅為30?mv，步進(jìn)電位為2?mv，頻率為20hz，起始電位為-1.2?v，終止電位為0?v。
22、優(yōu)選的，所述對cr6+的測定采用線性掃描溶出伏安法來檢測，以0.1?m的磷酸為緩沖液，用磷酸緩沖液稀釋適量的儲備液來制備不同濃度梯度的?cr6+標(biāo)準(zhǔn)液，然后用移液槍量取80ul的待測液滴在工作電極上，線性掃描溶出伏安法在電化學(xué)工作站參數(shù)為：起始電位為?1?v，終止電位為?0.2?v，掃描速度?150?mv/s。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
24、1、該簡易重金屬檢測儀基于單片機(jī)設(shè)計(jì)，用p-spce和aunps-swcnt/spce作為傳感器，并且實(shí)現(xiàn)了方波脈沖陽溶出伏安法和線性掃描伏安法兩種方法實(shí)現(xiàn)重金屬的檢測，該檢測儀能夠?qū)崿F(xiàn)對銅離子和鉻離子濃度的現(xiàn)場、快速、簡易測量，且裝置具有體積小、操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)；
25、檢測儀能夠?qū)崿F(xiàn)對銅離子和鉻離子標(biāo)準(zhǔn)品濃度的測定，對于牡蠣中銅離子和湖水中鉻離子的測試結(jié)果與電化學(xué)工作站、石墨爐原子吸收光譜法的結(jié)果相比誤差在可接受范圍內(nèi)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種簡易重金屬檢測儀，包括底封蓋（1）以及與底封蓋（1）相匹配的外封殼（2），其特征在于：所述底封蓋（1）頂端的中部固定安裝有PCB電路板（3），所述PCB電路板（3）的表面固定安裝有電源模塊（5）、OLED顯示模塊（8）、控制模塊（7）、揚(yáng)聲器（15）和檢測模塊（9），所述電源模塊（5）的一側(cè)固定安裝有供電接口（6），所述OLED顯示模塊（8）的一側(cè)固定安裝有按鈕（13），所述檢測模塊（9）的一側(cè)固定安裝有電極接口（10），所述電極接口（10）上插接有導(dǎo)線（14），所述導(dǎo)線（14）的一端固定安裝有檢測電極（11），所述底封蓋（1）的背面固定安裝有用于對檢測儀供電的電源結(jié)構(gòu)，所述外封殼（2）的一側(cè)固定設(shè)置有握把（21）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡易重金屬檢測儀，其特征在于：所述控制模塊（7）包括MCU、晶振電路、復(fù)位電路、按鍵電路和JTAG電路，OLED顯示模塊（8）為OLED液晶屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種簡易重金屬檢測儀，其特征在于：所述電源模塊（5）包括供電電源及偏置電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種簡易重金屬檢測儀，其
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡易重金屬檢測儀，其特征在于：所述外封殼（2）的表面開設(shè)有預(yù)留顯示框（4）和按鍵框（12），所述預(yù)留顯示框（4）正對OLED顯示模塊（8）設(shè)置，所述按鍵框（12）正對按鈕（13）設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡易重金屬檢測儀，其特征在于：所述電源結(jié)構(gòu)包括電池盒（16）以及卡合在電池盒（16）背面的電池蓋（18），所述電池盒（16）的內(nèi)部安裝有鋰電池（17），所述電池盒（16）的底部固定安裝有電源線（19），所述電源線（19）的底端固定設(shè)置有插接頭（20），所述插接頭（20）與供電接口（6）相匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡易重金屬檢測儀的檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種簡易重金屬檢測儀的檢測方法，其特征在于：所述銅離子標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測過程主要包含沉積和溶出兩個(gè)階段：首先用移液槍準(zhǔn)確量取80μL的配好的銅離子待測液滴加到工作電極上，然后通過施加-1.2V的電位將Cu2+還原在工作電極表面，沉積時(shí)間為200s，沉積結(jié)束后采用方波溶出伏安法，正掃電極即可得到Cu2+的氧化峰，方波溶出伏安法參數(shù)設(shè)置為：振幅為30?mv，步進(jìn)電位為2?mv，頻率為20Hz，起始電位為-1.2?V，終止電位為0?V。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種簡易重金屬檢測儀的檢測方法，其特征在于：所述對Cr6+的測定采用線性掃描溶出伏安法來檢測，以0.1?M的磷酸為緩沖液，用磷酸緩沖液稀釋適量的儲備液來制備不同濃度梯度的?Cr6+標(biāo)準(zhǔn)液，然后用移液槍量取80uL的待測液滴在工作電極上，線性掃描溶出伏安法在電化學(xué)工作站參數(shù)為：起始電位為?1?V，終止電位為?0.2V，掃描速度?150?mv/s。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種簡易重金屬檢測儀，包括底封蓋（1）以及與底封蓋（1）相匹配的外封殼（2），其特征在于：所述底封蓋（1）頂端的中部固定安裝有pcb電路板（3），所述pcb電路板（3）的表面固定安裝有電源模塊（5）、oled顯示模塊（8）、控制模塊（7）、揚(yáng)聲器（15）和檢測模塊（9），所述電源模塊（5）的一側(cè)固定安裝有供電接口（6），所述oled顯示模塊（8）的一側(cè)固定安裝有按鈕（13），所述檢測模塊（9）的一側(cè)固定安裝有電極接口（10），所述電極接口（10）上插接有導(dǎo)線（14），所述導(dǎo)線（14）的一端固定安裝有檢測電極（11），所述底封蓋（1）的背面固定安裝有用于對檢測儀供電的電源結(jié)構(gòu)，所述外封殼（2）的一側(cè)固定設(shè)置有握把（21）。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡易重金屬檢測儀，其特征在于：所述控制模塊（7）包括mcu、晶振電路、復(fù)位電路、按鍵電路和jtag電路，oled顯示模塊（8）為oled液晶屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種簡易重金屬檢測儀，其特征在于：所述電源模塊（5）包括供電電源及偏置電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種簡易重金屬檢測儀，其特征在于：所述檢測模塊（9）由恒電位儀電路和?i/v?轉(zhuǎn)換及放大電路組成，與mcu的dac及adc電性連接，檢測電極（11）包括參比電極、輔助電極和工作電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡易重金屬檢測儀，其特征在于：所述外封殼（2）的表面開設(shè)有預(yù)留顯示框（4）和按鍵框（12），所述預(yù)留顯示框（4）正對oled顯示模塊（8...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙皖，王海宇，丁麗，
申請(專利權(quán))人：南京微測生物科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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