阅读说明：本技术 基于微流控盘式芯片的微量试剂消耗水质余氯检测方法 (Micro-reagent-consumption water quality residual chlorine detection method based on micro-fluidic disc chip ) 是由 张倩叶 武治国 潘凌 何增益 张春萍 周久 张振扬 陈银 徐锦锋 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了基于微流控盘式芯片的微量试剂消耗水质余氯检测方法,分别对磷酸盐缓冲溶液和DPD干粉进行冻干处理；将冻干处理完成后的磷酸盐缓冲球状试剂和DPD干粉球状试剂分别置入微流控盘式芯片对应的第一反应腔和第二反应腔中；将待测水样加入到微流控盘式芯片,最后在微流控盘式芯片的比色腔生成待测物；通过分光光度计进行余氯检测。本发明试剂用量小。试剂对环境依赖性低,可大大延长存储时间,利于保存,操作简单。(The invention discloses a micro-reagent consumption water quality residual chlorine detection method based on a micro-fluidic disc chip, which comprises the steps of respectively carrying out freeze-drying treatment on a phosphate buffer solution and DPD dry powder; respectively placing the phosphate buffer spherical reagent and the DPD dry powder spherical reagent which are subjected to freeze-drying treatment into a first reaction cavity and a second reaction cavity corresponding to the microfluidic disc chip; adding a water sample to be detected into the microfluidic disc chip, and finally generating an object to be detected in a colorimetric cavity of the microfluidic disc chip; residual chlorine detection is carried out by a spectrophotometer. The invention has small dosage of the reagent. The reagent has low dependence on the environment, can greatly prolong the storage time, is beneficial to preservation and is simple to operate.)

基于微流控盘式芯片的微量试剂消耗水质余氯检测方法

技术领域

本发明涉及自来水、饮用水监测领域，具体涉及基于微流控盘式芯片的微量试剂消耗水质余氯检测方法，适用需添加化学试剂、分光光度等方法的监测。

背景技术

随着社会经济和城市化的快速发展，国际上发展中国家普遍存在的饮用水安全保障、水污染防治与水环境保护、水资源综合管理等问题日益凸显。大多数发展中国家水资源形式严峻，污水直接排放现象非常普遍，存在严重的饮用水安全问题。目前对于饮用水水质检测的常用指标有PH、浊度、TDS、余氯等项目。其中余氯是检验饮用水是否达标的一项重要指标。

目前测试水中氨氮常用的方法有电极法、DPD分光光度法、四甲基联苯胺目视比色法。

DPD法原理：DPD与水中游离余氯迅速反应而产生红色，于515nm处测定。

现在无论是实验室法还是在线检测都存在以下缺陷：

1.对环境要求高，标液试剂有效期短，不利于保存。

2.对操作工要求具备较高的专业能力，无法实现傻瓜式操作。

3.电极不易标定校准，标定液稳定性差。

4.电极使用维护周期短，使用过程中漂移严重，准确性差。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述缺点和不足，提供了基于微流控盘式芯片的微量试剂消耗水质余氯检测方法，本发明解决现有水质氨氮检测方法中实验室检测过程繁琐，对操作员专业性要求较高、电极检测准确性差的问题

本发明的目的通过以下技术方案实现：

基于微流控盘式芯片的微量试剂消耗水质余氯检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将磷酸盐缓冲溶液进行冻干处理，通过并固化成磷酸盐缓冲球状试剂，

步骤2：将DPD干粉进行冻干处理，并固化成DPD干粉球状试剂，

步骤3：将冻干处理完成后的磷酸盐缓冲球状试剂和DPD干粉球状试剂分别置入微流控盘式芯片对应的第一反应腔和第二反应腔中，

步骤4：控制微流控盘式芯片的温度为20-60℃，

步骤5：获取待测水样，将待测水样加入到微流控盘式芯片，

步骤6：待测水样以设定流速依次流经第一反应腔和第二反应腔，最后在微流控盘式芯片的比色腔生成待测物，

步骤7：通过分光光度计的LED灯发出全光谱信号，照射微流控盘式芯片的比色腔，分光光度计的光电探测模块将波长为515nm处的吸收光转换成电信号，

步骤8：根据转换后的电信号进行数据处理并分析得出最终的余氯检测数据。

如上所述的步骤5的待测水样稀释后加入到微流控盘式芯片。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.采用微流控盘式芯片，试剂用量小。

2.微量反应试剂，磷酸盐缓冲溶液和DPD干粉采取冻干处理，对环境依赖性低，可大大延长存储时间，利于保存。

3.反应试剂预处理，固化参与反应的磷酸盐缓冲溶液和DPD干粉的试剂量，缩短检测反应操作时间。

4.无需对操作工要求具备较高的专业能力，傻瓜式操作，只需添加水样即可完成水质氨氮检测。

5.试剂用量小，测试成本低。

6.几乎无废液产生，无需要请专业公司处理。检测过程更环保，进一步降低环境处理成本。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种基于微流控盘式芯片的微量试剂消耗水质余氯检测方法，包括以下步骤：

步骤1：将磷酸盐缓冲溶液进行冻干处理，通过并固化成设定质量的磷酸盐缓冲球状试剂。

步骤2：将DPD干粉进行冻干处理，并固化成设定质量的DPD干粉球状试剂。

步骤3：将冻干处理完成后的磷酸盐缓冲球状试剂和DPD干粉球状试剂分别预先置入微流控盘式芯片对应的第一反应腔和第二反应腔中。

步骤4：对微流控盘式芯片进行温度控制，将温度控制在20-60℃

步骤5：获取待测水样，将待测水样按照设定稀释比例进行稀释后加入到微流控盘式芯片，稀释可以通过比例稀释仪进行稀释，稀释后的待测水样按照微流控盘式芯片所需体积加入到微流控盘式芯片中。

步骤6：稀释后的待测水样以设定流速依次流经第一反应腔(磷酸盐缓冲球状试剂)和第二反应腔(DPD干粉球状试剂)，设定流速使得待测水样在依次在第一反应腔和第二反应腔中充分反应，最后在微流控盘式芯片的比色腔生成待测物(红色化合物)。

步骤7：通过分光光度计的LED灯发出全光谱信号，照射微流控盘式芯片的比色腔。分光光度计的光电探测模块将波长为515nm处的吸收光转换成电信号。

步骤8：根据转换后的电信号进行数据处理并分析得出最终的余氯检测数据。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。