環保型色素試劑盒的應用研究進展

郭鵬飛 營口理工學院 大連理工大學化學化工學院 佟見聞 張闖 王瑜瑤 付曉偉 徐曉晨 吳曉 營口理工學院

隨著經濟社會的發展，人們越發的關注環境問題。如果人體體內攝入大量的Hg就可能會誘發嚴重的疾病，最典型的例子就是日本20世紀50年代，人們由于食用了含有大量有機汞的魚而得了水俁病。近十幾年來，我國的很多省市都爆發了由鉛中毒而引起的“血鉛事件”，其中兒童受害尤為嚴重。還有，由于農民使用含有鎘的水來灌溉農田，使得生產出來的大米中含有過量的鎘，造成了所謂的“鎘大米”。

重金屬離子污染由于毒性較大，且在環境中難于代謝，近年來引起人們的廣泛關注。重金屬如果不經處理排入水體中，就會對人們的身體健康產生巨大的威脅。因此，我們需要尋找一種能夠快速檢測水體中重金屬離子的方法。

一、重金屬離子的傳統檢測方法

目前，重金屬離子的傳統檢測方法主要有絡合法、色譜法和光譜法和等。這些檢測方法，設備儀器投入大，不能批量使用，攜帶不方便，即實用性差，可復制性差，以及后續檢修都需要設置專業的人員，因此不利于偏遠地區居民生活用水中重金屬離子的檢測。

二、環保型色素試劑盒

環保型色素試劑盒的原料是一些環保型的色素，這些色素來源廣泛，可以從自然界中直接獲取，并且對環境沒有太大的危害。另外環保型試劑盒可以有效的應用于偏遠地區的環境質量監測系統，防止人們使用受到重金屬離子污染的水源，進而保證了人民的生命安全。另外環保型試劑盒使用起來方便且簡單，實驗者無需具備任何專業的知識背景，通過目視比色法即可得出重金屬離子的含量。[1]常見的環保型色素如下：

（一）梔子黃色素

梔子黃色素是從梔子果實中提取出來的一種天然色素，其具有清火保健的功能，對環境無毒無害。熊英[2]在我國梔子黃色素產業現狀和發展趨勢一文中介紹：梔子黃色素幾乎不與鋁、鈣、鎂、錳、鉛、錫、鋅等響應，但是對鐵、銅離子會發生明顯的變黑傾向，對一般自來水無影響。

（二）茜素紅

茜素紅，橙黃色或黃棕色粉末，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于苯和氯仿。1%水溶液 pH 為 2.15，其水溶液呈淺黃褐色，加鹽酸后變成黃色，加氫氧化鈉后則變成藍紫色，有刺激性。茜素紅水溶液的顏色隨著溶液pH不同而變化。宋仲容等[3]在pH=4.1的鹽酸環境中，在Bi（Ⅲ）、茜素紅、十六烷基三甲基溴化銨的體系中，利用光譜法測定環境水樣中的痕量鉍。

（三）靛藍二磺酸鈉

靛藍二磺酸鈉是一種藍色惰性的染料，其被氧化前后顏色變化明顯。白林山等[4]基于釩對溴酸鉀氧化靛藍二磺酸鈉褪色反應的催化作用，建立了一種在室溫條件下直接測定鋼鐵中微量釩的高靈敏度高選擇性的方法。

（四）蘇木精

蘇木精是從蘇木的心材中提取而來的，它是一種天然的植物染料，可以用于細胞組織切片的染色。并且還廣泛的應用于食品、日用化妝品，皮革織物的染色。郭寶星[5]介紹：蘇木精的水溶液在不同的pH值下，或者在含有鉻、鋁等重金屬離子的情況下會呈現出不同的顏色。

三、環保型色素試劑盒的應用

（一）在偏遠地區居民生活用水中的應用

偏遠地區由于經濟不夠發達，并且沒有完備的飲水必備設施，導致他們往往直接使用天然收集到的雨水，天然收集到的雨水由于質量沒有保障，所以極易對人民的生命健康造成威脅。尤其是一些被開采石油天然氣的周邊地區，例如大佛寺井區[6]，在這些地區中，隨著化石資源的開發，伴隨有大量的采出水的排放。如果這些水的處理不夠完善，難免會對周邊的地下水造成污染。如果環保型試劑盒能夠應用在這些水質的快速檢測上的話，將會為人民的生命安全提供一份保障。

（二）在生活飲食方向的應用

隨著火鍋的興起，人們自然萌生了一個疑慮即：在金屬火鍋中反復熬煮湯汁中的重金屬離子含量是否超標。根究我國最新地下水質量標準的規定：I類的地下水適應于一切用途；II類的地下水適用于居民日常飲用；III類地下水適用于灌溉農田，因此如果我們能夠尋找一種快速檢測出II類重金屬標準的色素及條件，那么將完美的解決這一難題。

（三）在檢測發動機磨損情況方向的應用

機動車是現代社會的主要交通方式，隨著行車里程的增加，發動機的磨損情況就會越來越嚴重，相應的發動機機油中金屬離子的含量也會逐漸增高。范海峰利用M/C-W型油料分析光譜儀來檢測發動機的磨損情況。但是對于一般人來說并沒有相關的專業設備和知識。因此，如果能夠找到一種環保型的色素試劑盒，能夠檢測發動機機油中的金屬離子的含量，就大大的方便了普通人對機動車的發動機的維護。

四、總結

環保型色素試劑盒是一種實用的重金屬檢測方法，將金屬離子的種類及濃度轉化為顏色的不同和深淺，可以通過目視比色法直接得出檢測結果，適用于一般普通人的使用，可以有效的在水質檢測中得到普及，且原料來源廣泛且對環境沒有污染，可以應用于我們日常生活的方方面面。