[发明专利]基于烷基终端电极的电化学检测溶液中阳离子表面活性剂的方法

说明书

技术领域

本发明属于电化学检测表面活性剂领域，特别涉及基于烷基终端电极的电化学检测溶液中阳离子表面活性剂的方法，该检测方法可应用于环境监测。

背景技术

表面活性剂是含有疏水基和亲水基的双亲分子，能够在较低浓度下改变(通常降低)液体表面或两相间界的性质，具有润湿、分散、乳化、增溶、起泡、消泡、洗涤、润滑、防腐、杀菌等作用。它广泛应用于工业、农业、建筑业、医药以及日常生活中，是一类品种多样、用途广泛的精细化工产品。各种化学合成的表面活性剂通常按其分子结构中带电性的特征分为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。表面活性剂使用后未经妥善处理即排放到河流、海洋等自然水体中，常造成水体污染，同时消耗了水中的溶解氧，影响了水体质量。此外，在各种表面活性剂当中，阳离子表面活性剂的生物毒性使其降解受阻，尤其是吡啶盐型阳离子表面活性剂分解性较差，对环保不利。因此，研究其检测技术尤为重要。

目前检测表面活性剂的方法主要是分光光度法、液相色谱法和电化学方法；其中电化学方法操作便捷、价格低廉，能实现样品的在线分析，在实际应用方面有着很好的发展前景。现有报道的电化学检测表面活性剂的方法大多是将混有活性物质的高分子涂膜在碳素类电极上制成离子选择电极，将其作为工作电极对表面活性剂进行电位分析(见表1)，表面活性剂的检出限可达到10^-7-10^-6mol/L；但是此类方法普遍存在电极使用寿命短、活性物质易流失、干扰严重等缺点。其中，TAKASHI M.(Microchim Acta，2002，140：227-231)以阳离子交换剂四(3，5-2(三氟甲基)苯基)硼酸钠为活性物质制成阳离子表面活性剂选择电极，并用于测定十二烷基三甲基溴化铵，检出限达到4×10^-7mol/L，其缺陷为：受其它阳离子表面活性剂及类似物质干扰严重、电极使用前需预处理(2天)、响应时间较长(2分钟)、电活性物质昂贵。

表1.各种离子选择电极对表面活性剂的电位分析

发明内容

本发明的目的是提供一种基于烷基终端电极的电化学检测溶液中阳离子表面活性剂的方法。

本发明的再一目的是提供一种利用化学修饰的方法制备得到的烷基终端电极，以用于基于烷基终端电极的电化学检测溶液中阳离子表面活性剂的方法中。

本发明的基于烷基终端电极的电化学检测溶液中阳离子表面活性剂的方法，是在电化学工作站上进行的：

向pH＝4.7的醋酸缓冲液中加入阳离子表面活性剂，分别得到已知不同浓度的阳离子表面活性剂标准溶液和未知阳离子表面活性剂浓度的待测溶液；

所述pH＝4.7的醋酸缓冲液为含质量浓度为20％的丙酮、5mM的铁氰化钾(作为电化学探针)、0.1M的KCl、pH＝4.7的0.25M(醋酸根的总浓度)醋酸/醋酸钠水溶液；

配制不含阳离子表面活性剂的空白溶液，空白溶液为含质量浓度为20％的丙酮、5mM的铁氰化钾(作为电化学探针)、0.1M的KCl、pH＝4.7的0.25M(醋酸根的总浓度)醋酸/醋酸钠水溶液(即pH＝4.7的醋酸缓冲液)；

在室温下，以碳原子数为8的烷基终端电极作为工作电极，以铂电极作为对电极，以银/氯化银(Ag/AgCl)电极作为参比电极；以得到的已知不同浓度的阳离子表面活性剂溶液作为标准溶液、以得到的pH＝4.7的醋酸缓冲液作为空白溶液、以得到的未知浓度的阳离子表面活性剂溶液作为待测溶液，对上述空白溶液、已知不同浓度的阳离子表面活性剂标准溶液和待测溶液分别进行循环伏安测定；所述的循环伏安测定已知不同浓度的阳离子表面活性剂标准溶液、空白溶液和待测溶液时，工作电极相对于参比电极的电压的扫描范围可为-0.4～0.6V(vs.Ag/AgCl)，优选为-0.2～0.6V(vs.Ag/AgCl)，扫速为100mv/s；分别得到空白溶液、已知不同浓度的阳离子表面活性剂标准溶液和待测溶液的循环伏安曲线；