一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法。包括位移台，所述位移台上分别设置有激发光路、比色皿和收集光路，所述激发光路包括氘灯光源，所述氘灯光源上通过第一紫外增透凸透镜设置有第一单色仪，且第一单色仪上设置有光阑，所述收集光路包括第二紫外增透凸透镜和第三紫外增透凸透镜，且第二紫外增透凸透镜和第三紫外增透凸透镜之间设置有与第二单色仪，所述第三紫外增透凸透镜的一侧设置有光子计数探头。本发明专利技术提供的基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法，具有装置简单、价格便宜、操作方便、检测时间短、灵敏度高和适用范围广的优点。用范围广的优点。用范围广的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法


[0001]本专利技术涉及胶束浓度检测领域，尤其涉及一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法。

技术介绍

[0002]表面活性剂是一种可以显著降低溶液表面张力的物质，由亲水的极性基团和憎水的疏水基团组成。表面活性剂的两亲性使其会随着浓度的增加而自发缔合组装形成胶束。临界胶束浓度是表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度，当表面活性剂达到临界胶束浓度时，它的许多物理化学性质都会发生显著变化，比如表面张力、密度、增溶性、黏度、光散射强度、渗透压和电导率等。
[0003]临界胶束浓度的测量方法包括表面张力法、电导法、光散射法、染料法、荧光光谱法等，这些方法都是基于溶液的物理化学性质随浓度的变化关系而求得的，临界胶束浓度是一个浓度范围，与溶液浓度高度相关，并且不同测定方法的灵敏度不同，也均具有一定的适用范围，测定结果也不尽相同。比如，电导率法和表面张力法是测定临界胶束浓度的经典方法，但是电导率法仅适用于离子型表面活性剂，溶液中的无机盐也会降低该方法的灵敏度；而表面张力法对于表面张力变化不大的物质的临界胶束浓度值测定不够理想，同时影响测定结果的因素也比较多，另外，临界胶束浓度值还受到温度、无机盐、pH和溶剂等各种环境因素的影响。
[0004]荧光是当处于基态或低激发态的原子吸收给定频率的光子后跃迁到高激发态，位于高激发态的原子不稳定，从高能级跃迁回到低能级时发出的光子。欲利用荧光物质做一些定性和定量分析，需要用一些特征参量来描述荧光特性，比如荧光强度、荧光效率、荧光寿命、光谱形状、带宽和峰值位置以及荧光猝灭等。
[0005]荧光强度是被测物质产生荧光的最直接物理量，是很重要的荧光参数，利用荧光强度在科学研究中进行测量或鉴别一些重要的参量，也受到了广泛的关注，影响荧光强度的因素有很多，包括物质本身的内在因素和外界的环境因素，物质本身的内在因素是指分子结构，而外界的环境因素包括表面活性剂、溶剂、温度、pH以及光解等。
[0006]几乎所有的化合物都能吸收紫外或可见光，但只有少数的化合物能产生荧光，产生荧光的物质需要具备大的共轭π键体系、刚性平面结构以及最低的电子激发态等特点，而具备这些特性的含有苯环状结构的多环芳烃物质，荧光效率高，物理化学稳定性好，比如芘、萘、蒽、菲、苯并芘等。
[0007]目前，临界胶束浓度的检测方法通常具有灵敏度偏低，仪器造价高昂，操作过程复杂，测样时间长，有限的适用范围等缺点。
[0008]因此，有必要提供一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法解决上述技术问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法，解决了上述技术问题。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置，包括位移台，所述位移台上分别设置有激发光路、比色皿和收集光路；
[0011]所述激发光路包括氘灯光源，所述氘灯光源上通过第一紫外增透凸透镜设置有第一单色仪，且第一单色仪上设置有光阑；
[0012]所述收集光路包括第二紫外增透凸透镜和第三紫外增透凸透镜，且第二紫外增透凸透镜和第三紫外增透凸透镜之间设置有与第二单色仪，所述第三紫外增透凸透镜的一侧设置有光子计数探头。
[0013]进一步地，所述光子计数探头内设置有计数单元。
[0014]进一步地，所述光阑上设置有聚焦型准直器。
[0015]进一步地，所述比色皿为紫外熔融石英材质，所述比色皿的长度为8cm，所述比色皿的宽度为7cm，所述比色皿的高度为15cm。
[0016]一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置的检测方法，具体步骤为：
[0017]步骤一，选用有机溶剂丙酮配制芘溶液的浓度为500mg/L；
[0018]步骤二，用超纯水配制阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠储备溶液的浓度为5g/L；
[0019]步骤三，使用超纯水将5g/L的十二烷基硫酸钠储备溶液分别稀释至0g/L、0.25g/L、0.5g/L、0.75g/L、1g/L、1.25g/L、1.5g/L、1.75g/L、2g/L、2.25g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L和5g/L；
[0020]步骤四，室温条件下，分别取步骤3中制备得到的不同浓度十二烷基硫酸钠溶液至比色皿中，然后分别加入一定量浓度为500mg/L的芘溶液，得到芘浓度为100μg/L的不同浓度十二烷基硫酸钠溶液；
[0021]步骤五，预热30min，分别测定不同浓度十二烷基硫酸钠溶液的荧光强度，每组测量3次，取平均值；
[0022]步骤六，将不同浓度十二烷基硫酸钠溶液与对应的荧光强度作曲线图，测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度范围。
[0023]与相关技术相比较，本专利技术提供的基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法具有如下有益效果：
[0024]本专利技术提供一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置及其方法，适用范围广，可以测量阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂的临界胶束浓度范围，且本专利技术装置简单，价格便宜，操作简单，检测时间短，单次测量时间为1秒/组，本专利技术灵敏度高，由于不同浓度下的表面活性剂对荧光染料芘的荧光强度影响显著，因此可以较准确测定表面活性剂的临界胶束浓度范围。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提供的一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置
的一种较佳实施例的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术测量阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度范围的曲线图；
[0027]图3为本专利技术测量阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的临界胶束浓度范围的曲线图；
[0028]图4为本专利技术测量非离子型表面活性剂曲拉通X
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100的临界胶束浓度范围的曲线图
[0029]图中标号：1、氘灯光源，2、第一紫外增透凸透镜，3、第一单色仪，4、光阑，5、比色皿，6、第二紫外增透凸透镜，7、第二单色仪，8、第三紫外增透凸透镜，9、光子计数探头，10、位移台。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0031]请结合参阅图1
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4所示，一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置，包括位移台10，位移台10上分别设置有激发光路、比色皿5和收集光路，位移台10用于固定和调整激发光路、比色皿、收集光路的位置；
[0032]本专利技术激发光路包括氘灯光源1，氘灯光源1上通过第一紫外增透凸透镜2设置有第一单色仪3，且第一单色仪3上设置有光阑4，光阑4上设置有聚焦型准直器，在激发光路中，来自氘灯光源1的发散光通过第一单色仪3后形成窄波段的发散光束，该发散光束通过聚焦型准直器后形成平行的光束，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置，其特征在于，包括位移台(10)，所述位移台(10)上分别设置有激发光路、比色皿(5)和收集光路；所述激发光路包括氘灯光源(1)，所述氘灯光源(1)上通过第一紫外增透凸透镜(2)设置有第一单色仪(3)，且第一单色仪(3)上设置有光阑(4)；所述收集光路包括第二紫外增透凸透镜(6)和第三紫外增透凸透镜(8)，且第二紫外增透凸透镜(6)和第三紫外增透凸透镜(8)之间设置有与第二单色仪(7)，所述第三紫外增透凸透镜(8)的一侧设置有光子计数探头(9)。2.根据权利要求1所述的一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置，其特征在于，所述光子计数探头(9)内设置有计数单元。3.根据权利要求1所述的一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置，其特征在于，所述光阑(4)上设置有聚焦型准直器。4.根据权利要求1所述的一种基于荧光强度分析的表面活性剂临界胶束浓度检测装置，其特征在于，所述比色皿(5)为紫外熔融石英材质，所述比色皿(5)的长度为8cm，所述比色皿(5)的宽度为7cm，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍恋君，杨俊，龚湘君，张广照，曾永平，田文章，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：