环保型色素试剂盒的应用研究进展

郭鹏飞 营口理工学院 大连理工大学化学化工学院 佟见闻 张闯 王瑜瑶 付晓伟 徐晓晨 吴晓 营口理工学院

随着经济社会的发展，人们越发的关注环境问题。如果人体体内摄入大量的Hg就可能会诱发严重的疾病，最典型的例子就是日本20世纪50年代，人们由于食用了含有大量有机汞的鱼而得了水俣病。近十几年来，我国的很多省市都爆发了由铅中毒而引起的“血铅事件”，其中儿童受害尤为严重。还有，由于农民使用含有镉的水来灌溉农田，使得生产出来的大米中含有过量的镉，造成了所谓的“镉大米”。

重金属离子污染由于毒性较大，且在环境中难于代谢，近年来引起人们的广泛关注。重金属如果不经处理排入水体中，就会对人们的身体健康产生巨大的威胁。因此，我们需要寻找一种能够快速检测水体中重金属离子的方法。

一、重金属离子的传统检测方法

目前，重金属离子的传统检测方法主要有络合法、色谱法和光谱法和等。这些检测方法，设备仪器投入大，不能批量使用，携带不方便，即实用性差，可复制性差，以及后续检修都需要设置专业的人员，因此不利于偏远地区居民生活用水中重金属离子的检测。

二、环保型色素试剂盒

环保型色素试剂盒的原料是一些环保型的色素，这些色素来源广泛，可以从自然界中直接获取，并且对环境没有太大的危害。另外环保型试剂盒可以有效的应用于偏远地区的环境质量监测系统，防止人们使用受到重金属离子污染的水源，进而保证了人民的生命安全。另外环保型试剂盒使用起来方便且简单，实验者无需具备任何专业的知识背景，通过目视比色法即可得出重金属离子的含量。[1]常见的环保型色素如下：

（一）栀子黄色素

栀子黄色素是从栀子果实中提取出来的一种天然色素，其具有清火保健的功能，对环境无毒无害。熊英[2]在我国栀子黄色素产业现状和发展趋势一文中介绍：栀子黄色素几乎不与铝、钙、镁、锰、铅、锡、锌等响应，但是对铁、铜离子会发生明显的变黑倾向，对一般自来水无影响。

（二）茜素红

茜素红，橙黄色或黄棕色粉末，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于苯和氯仿。1%水溶液 pH 为 2.15，其水溶液呈浅黄褐色，加盐酸后变成黄色，加氢氧化钠后则变成蓝紫色，有刺激性。茜素红水溶液的颜色随着溶液pH不同而变化。宋仲容等[3]在pH=4.1的盐酸环境中，在Bi（Ⅲ）、茜素红、十六烷基三甲基溴化铵的体系中，利用光谱法测定环境水样中的痕量铋。

（三）靛蓝二磺酸钠

靛蓝二磺酸钠是一种蓝色惰性的染料，其被氧化前后颜色变化明显。白林山等[4]基于钒对溴酸钾氧化靛蓝二磺酸钠褪色反应的催化作用，建立了一种在室温条件下直接测定钢铁中微量钒的高灵敏度高选择性的方法。

（四）苏木精

苏木精是从苏木的心材中提取而来的，它是一种天然的植物染料，可以用于细胞组织切片的染色。并且还广泛的应用于食品、日用化妆品，皮革织物的染色。郭宝星[5]介绍：苏木精的水溶液在不同的pH值下，或者在含有铬、铝等重金属离子的情况下会呈现出不同的颜色。

三、环保型色素试剂盒的应用

（一）在偏远地区居民生活用水中的应用

偏远地区由于经济不够发达，并且没有完备的饮水必备设施，导致他们往往直接使用天然收集到的雨水，天然收集到的雨水由于质量没有保障，所以极易对人民的生命健康造成威胁。尤其是一些被开采石油天然气的周边地区，例如大佛寺井区[6]，在这些地区中，随着化石资源的开发，伴随有大量的采出水的排放。如果这些水的处理不够完善，难免会对周边的地下水造成污染。如果环保型试剂盒能够应用在这些水质的快速检测上的话，将会为人民的生命安全提供一份保障。

（二）在生活饮食方向的应用

随着火锅的兴起，人们自然萌生了一个疑虑即：在金属火锅中反复熬煮汤汁中的重金属离子含量是否超标。根究我国最新地下水质量标准的规定：I类的地下水适应于一切用途；II类的地下水适用于居民日常饮用；III类地下水适用于灌溉农田，因此如果我们能够寻找一种快速检测出II类重金属标准的色素及条件，那么将完美的解决这一难题。

（三）在检测发动机磨损情况方向的应用

机动车是现代社会的主要交通方式，随着行车里程的增加，发动机的磨损情况就会越来越严重，相应的发动机机油中金属离子的含量也会逐渐增高。范海峰利用M/C-W型油料分析光谱仪来检测发动机的磨损情况。但是对于一般人来说并没有相关的专业设备和知识。因此，如果能够找到一种环保型的色素试剂盒，能够检测发动机机油中的金属离子的含量，就大大的方便了普通人对机动车的发动机的维护。

四、总结

环保型色素试剂盒是一种实用的重金属检测方法，将金属离子的种类及浓度转化为颜色的不同和深浅，可以通过目视比色法直接得出检测结果，适用于一般普通人的使用，可以有效的在水质检测中得到普及，且原料来源广泛且对环境没有污染，可以应用于我们日常生活的方方面面。