水中铜检测试纸的研制

李晓丽, 王永辉, 宁保安, 肖忠海, 吴 瑾, 白家磊, 房彦军

(军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所， 天津 300050)

水中铜的来源主要是工业三废的排放进入水体，导致水中铜含量过高。铜是人和生物体内重要的微量元素，但机体若摄入过量铜会发生溶血和肝脏损害，还会发生小脑运动失常和帕金氏综合征，严重者甚至会引起死亡。水中铜离子检测一般用大型仪器，检测费用高，不适于野外检测。崔文文〔1-2〕等用电感耦合等离子体质谱法和原子吸收分光光度计测定铜、铅、镉元素含量,证明两个标准方法可视为等效；孙家娟〔3〕等用1-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-2,7-萘二酚分光光度法测定微量铜的研究；崔永春〔4〕等用5-H-酸偶氮若丹宁分光光度法测定微量铜。本研究是制备一种能快速检测水中铜含量的检测试纸，用于野外现场检测。

1 材料与试剂

1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)、铜粉、无水乙醇(均为国产分析纯)；定量滤纸、PVC基板(均为国产)。

2 方法

2.1 铜检测试纸的泡制将PAN溶于无水乙醇制备1%的PAN—乙醇溶液。将定量滤纸浸泡于其中30 min，取出，摆开自然晾干。 将铜粉溶于少量硝酸溶液，去离子水定容制备成1 mg/mL的铜标准储备液，再稀释成系列浓度依次为0,1,2,5,10,20,40,60 ug/mL的铜标准系列溶液，用制备的试纸依次检测；用金属离子Pb2+、Cr6+、Cd2+、Fe2+做与试纸的交叉反应实验〔5-6〕；试纸储存实验，方法为室温放置试纸3个月、6个月、9个月、12个月、15个月、18个月，检验其储存效果。

2.2 试纸组装将做好的铜检测试纸切成边长为0.8 cm的正方形，粘贴在PVC基板上，制成试纸条，按显色效果制备出比色卡，则可用于检测。

3 结果

3.1 制备的铜检测试纸对铜标准系列溶液的检测效果(如图1)由图1可见，浓度为1 ug/mL的 Cu2+溶液可使试纸显轻微紫色，即其最低检测浓度为1 ug/mL。

图1 铜检测试纸显色效果注： 1-8显色浓度依次为含Cu2+ ：60ug/mL、40 ug/mL、20 ug/mL、10 ug/mL、5 ug/mL、2 ug/mL、1 ug/mL、0 ug/mL

3.2 交叉反应实验结果用1000 ug/mL的Pb2+标准溶液、100 ug/mL的Cr6+标准溶液、5.0 ug/mL的Cd2+标准溶液、100 ug/mL的Fe2+标准溶液对试纸进行试用，结果均无明显显色反应(如表1)。

表1 其它金属离子与铜检测试纸作用结果

3.3 试纸储存试验结果由试纸储存实验可知，制备的铜检测试纸室温条件下保存期在15个月以内，其显色梯度良好，最低检出浓度均为1.0 ug/mL。

表2 铜检测试纸储存实验结果

3.4 制备的铜检测试纸组装为成品效果如下：

图2 铜检测试纸成品

4 讨论

以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)为显色剂制备的铜检测试纸，最低检出限为1.0ug/mL，灵敏度达到了饮用水国家标准限值，并且其显色梯度明显；制备的铜检测试纸与较高浓度的其他金属离子Pb2+、Cr6+、Cd2+、Fe2+都无明显的显色反应，说明特异性较好；制备的铜检测试纸在室温下保存15个月，其检测效果良好。由以上实验证明，以PAN为显色剂制备的铜检测试纸可用以检测饮用水中铜离子。