一种痕量重金属无汞化检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种痕量重金属无汞化检测装置，所述检测装置包括电极基片，印刷在所述电极基片上的第一工作电极、第一对电极和第一参比电极，以及粘接在所述三电极上的绝缘层，所述绝缘层上开设有异形孔，所述异形孔与所述三电极相匹配，且与其形成电解池腔，所述工作电极为经铜基化处理后的镀铜碳电极，所述第一对电极为碳电极，所述第一参比电极为银‑氯化银电极。本实用新型专利技术检测快速，避免汞的污染和对工作人员的危害，特别是满足现场重金属快速检测的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种痕量重金属无汞化检测装置
本技术涉及重金属检测领域，具体而言，涉及一种痕量重金属无汞化检测装置。
技术介绍
重金属广泛存在于自然界中，大部分重金属如铅、镉、汞等并非生命活动所必需，威胁生物的生存和人类健康。随着分析测试技术的迅速发展，越来越多的方法可应用于不同样品中重金属含量的分析，而且检测的灵敏度和准确性也有大大提高，研究简单、快速、低成本的重金属快速检测方法对于有效评估和预警污染以及保障人民健康和生态安全将具有重要的现实意义。目前常用的重金属分析方法包括分光光度法，原子吸收光谱法、电感藕合等离子体法、原子荧光光谱法、电化学分析法、生物酶抑制法、免疫分析法和生物化学传感器法等。电化学分析法中多应用溶出伏安法作为重金属检测的方法，被广泛采用。如专利CN201210417212电化学溶出伏安法快速检测重金属装置及其检测方法，由于电流信号反映出重金属的浓度，这些分析方法大多是基于汞膜电极阳极溶出伏安法原理,由于汞是剧毒的，使用汞会造成二次污染，限制了实际应用，寻找非汞溶出伏安技术是电化学领域研究者的一个重要的课题，其中最多的关注在铋膜电极，由于其低毒、廉价、稳定、电位范围宽，是汞基电极比较理想的替代品。首次提出铋膜电极溶出伏安法，便立即引起学术界的极大关注。电化学溶出法过程都包含有富集和溶出两个阶段：富集阶段，溶液中多种金属离子在电化学还原作用下，还原成重金属单质溶解在汞基或铋基形成汞齐(合金)或铋齐(合金)附着在电极表面；在溶出阶段重金属单质从电极表面的氧化成离子游离到溶液中，在特定的电位(峰电位)下有溶出峰，根据峰电位来定性，峰高的大小来定量。电化学溶出法检出的灵敏度取决于被测的重金属在汞或铋中的溶解量，重金属在合金中的溶解量一是重金属本身在汞或铋中的溶解度有关，这个是体系的自身因素决定的；二是受富集条件的影响，如体系在富集阶段中通过搅拌获得高的富集效果，还可通过提高富集电位、增加工作电极的电化学工作面积或者延长富集时间来提高富集效果，这个是体系外部条件影响的。其中体系的自身因素是决定因素，铅、镉在铋中的溶解度要小，这是铋基电极在重金属检测检测灵敏度低的原因，而且铋离子在氯离子介质下不稳定，导致铋基电极效果达不到汞基电极。在许多现场检测中，传统采用固体三电极，包括玻碳电极、参比电极和对电极，携带不方便，往往受限于现场条件的限制，不能通过改变富集条件来实现提高检测灵敏度的目的，为了适应现场条件，采用专利CN201310341817.0一种用于便携式重金属检测的印刷电极的制作方法，获取的印刷电极做重金属检测，在野外不能实现搅拌来提高灵敏度；如要添加搅拌装置，反而不能适应野外现场条件。关于铋膜电极测定重金属离子的研究工作越来越广泛,专利CN201811646883.8基于铋基金属有机骨架材料修饰玻碳电极对重金属离子进行检测的电化学方法,是在玻炭电极上修饰铋膜；专利CN201310341817.0一种用于便携式重金属检测的印刷电极的制作方法，是针对印刷电极上预镀铋膜；专利CN201610802315.7非汞绿色同时检测水体中多种重金属离子的方法，铜电极上预镀铋膜。而在实际重金属检测工作中，发现铋基电极存在对铅，镉的检测灵敏度低，重复性不理想，达不到汞基电极在重金属检测中效果，实际应用比较少的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种痕量重金属无汞化检测装置，解决了现有技术中铋基电极对铅，镉的检测灵敏度低，重复性不理想，达不到汞基电极在重金属检测中效果，实际应用比较少的问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一方面，本技术提供了一种痕量重金属无汞化检测装置，所述检测装置包括电极基片，印刷在所述电极基片上的第一工作电极、第一对电极和第一参比电极，以及粘接在所述三电极上的绝缘层，所述绝缘层上开设有异形孔，所述异形孔与所述三电极相匹配，且与其形成电解池腔，所述第一工作电极为经铜基化处理后的镀铜碳电极，所述第一对电极为碳电极，所述第一参比电极为银-氯化银电极。作为优选方案，所述第一对电极为开口圆环形，所述第一工作电极为圆形且位于所述开口圆环中心，所述第一参比电极位于所述开口圆环开口处，所述第一工作电极、第一对电极和第一参比电极相互分离，且其分别与并排印刷在所述电极基片上的三接头连接。作为优选方案，所述绝缘层上与所述三接头相对应位置开设有方形孔，使得三接头露出绝缘层，便于与电化学工作站连接。作为优选方案，所述的电极基片为白色不透明PET膜，所述绝缘层为蓝色或绿色的PET膜。另一方面，本技术提供了一种痕量重金属无汞化检测装置，包括电解池，所述电解池内插接有第二工作电极、第二对电极和第二参比电极，所述三电极与电化学工作站连接，其特征在于，所述第二工作电极为经铜基化处理后的镀铜碳电极，所述电解池内还设置有用于搅拌的搅拌子。与现有技术相比，本技术的有益效果包括：利用铅、镉能与铜形成高溶解的合金的原理，因而可以实现在铜膜电极电化学溶出来检测铅、镉，获得灵敏度高的效果。在随后的研究中，铅、镉在铜膜电极的电位范围显示出卓越的灵敏度，其效果不亚于汞膜电极，满足了痕量重金属的检测，尤其是采用印刷电极镀铜膜的方式来实现铅、镉的现场快速检测。本技术检测快速，避免汞的污染和对工作人员的危害，特别是满足现场重金属快速检测的要求。附图说明图1为本技术实施例1中检测装置的结构示意图；图2为本技术实施例2中检测装置的结构示意图；图3为本技术测试例1中对铅样液的检测示意图；图4为本技术测试例2中对镉样液的检测示意图；图5为本技术测试例3中对铅样液的检测示意图；图6为本技术测试例4中对镉样液的检测示意图；图7为本技术测试例5中对铅样液的检测示意图；图8为本技术测试例6中对镉样液的检测示意图；图9为本技术测试例7中对铅样液的检测示意图；图10为本技术测试例8中对镉样液的检测示意图。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步的详细说明，但本技术的实施方式不限于此。对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。本技术提供了一种痕量重金属无汞化检测装置及其电极处理方法和检测方法。以下结合附图对本技术的技术方案作做进一步说明：实施例1如图1所示，本实施例提供一种痕量重金属无汞化检测装置，包括电解池201，电解池201内插接有第二工作电极203、第二对电极202和第二参比电极204，三电极与电化学工作站连接，第二工作电极203为经铜基化处理后的镀铜碳电极，电解池201内还设置有用于搅拌的搅拌子205，电解池201底部设置有磁力搅拌器，在磁力作用下，搅拌子205搅动液体，使其充分混合。本实施例还提供了一种工作电极铜基化处理的方法，包括以下步骤：取预镀液50ml，其成分为：质量浓度100～500mg/L铜离子(氯化铜)，摩尔浓度0.1～0.5mol/L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种痕量重金属无汞化检测装置，其特征在于，所述检测装置包括电极基片(101)，印刷在所述电极基片(101)上的第一工作电极(103)、第一对电极(104)和第一参比电极(105)，以及粘接在所述三电极上的绝缘层(106)，所述绝缘层(106)上开设有异形孔(107)，所述异形孔(107)与所述三电极相匹配，且与其形成电解池腔，所述第一工作电极(103)为经铜基化处理后的镀铜碳电极，所述第一对电极(104)为碳电极，所述第一参比电极(105)为银-氯化银电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种痕量重金属无汞化检测装置，其特征在于，所述检测装置包括电极基片(101)，印刷在所述电极基片(101)上的第一工作电极(103)、第一对电极(104)和第一参比电极(105)，以及粘接在所述三电极上的绝缘层(106)，所述绝缘层(106)上开设有异形孔(107)，所述异形孔(107)与所述三电极相匹配，且与其形成电解池腔，所述第一工作电极(103)为经铜基化处理后的镀铜碳电极，所述第一对电极(104)为碳电极，所述第一参比电极(105)为银-氯化银电极。


2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一对电极(104)为开口圆环形，所述第一工作电极(103)为圆形且位于所述开口圆环中心，所述第一参比电极(105)位于所述开口圆环开口处，所述第一工作电极(103)、第一对电极(104)和第一参比电极(105)相互分离，且其分...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾嵘斌，
申请(专利权)人：南京云优生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32