[0024] 实施例1:
[0025] 本实施例按如下步骤验证本发明Al3+及Zn2+的区分方法的可行性:
[0026] (1) 配制溶液
[0027] 首先用蒸馏水配制分别配制0.2mol/L的HCHO溶液、0.1mol/L的NaHSO3和0.01mol/L 的Na2SO3的混合溶液。向50mL小烧杯中依次加入10mL 蒸馏水溶液、20mL NaHSO3 ‑ Na2SO3混合溶液、10mL 0.2mol/L HCHO溶液,以保证“HCHO‑ NaHSO3 ‑ Na2SO3”非线性化学时钟体系中各组分的浓度为HCHO 0.05mol/L、NaHSO3 0.05mol/L、Na2SO3 0.005mol/L;
[0028] 同时以蒸馏水作溶剂,分别配制1.0 mol/L 的含Al3+和含Zn2+溶液(Al(NO3)3和Zn(NO3)2溶液)。
[0029] (2) 体系图谱
[0030] pH时钟体系的pH值随时间变化的图谱由装有化学信号采集分析程序的计算机记录,图1是在典型浓度下(HCHO 0.05mol/L、NaHSO3 0.05mol/L、Na2SO3 0.005mol/L),上述区分溶液未加入待测试样的pH值随时间变化的图谱,以作空白对照。向两组各组分浓度与上3+ 2+
述浓度相同的区分溶液中,分别加入40μL 1.0mol/L的Al 和Zn ,使得其在区分溶液中的‑3
浓度均为1.0×10 mol/L,每次加入的时间都是在pH值突然升高后进入一个稳定的pH值阶段时(t=150s),所获得的响应对比图谱如图2所示。
[0031] (3) 区分Al3+和Zn2+
[0032] Al3+及Zn2+为不同的金属离子,其对pH时钟体系的影响也不相同。通过图2可知,Al3+ 2+的加入,使得pH时钟体系出现较大程度pH值下降、最终稳定的pH值较低;Zn 的加入,使得pH时钟体系出现pH值较小程度下降、最终稳定的pH值较高。由上述实验可知,通过比较图谱
3+ 2+
的变化,可以实现对Al 及Zn 的区分。
[0033] 取事先配制的两个1.0 mol/L的待区分样品的溶液(其中一个为Al(NO3)3、即含Al3+ 2+样品溶液,另一个为Zn(NO3)2、即含Zn 样品溶液,但两者尚未区分),将其中一个标记为样品1,另一个标记为样品2;
[0034] 配制两组各组分浓度与上述浓度相同的pH时钟溶液,分别采集相应的图谱,并在体系pH值突然升高后进入一个稳定的pH值阶段时(t=150s)分别加入40µl 1.0 mol/L的样‑3品1和样品2,使得它们在区分溶液中的浓度为1.0×10 mol/L。
[0035] 分析比较可知:样品1的加入,使得pH时钟体系出现较大程度pH值下降、最终稳定的pH值较低(图谱与图2中曲线a相对应、与曲线b不对应),而样品2使得pH时钟体系出现pH值较小程度下降、最终稳定的pH值较高(图谱与图2中曲线b相对应、与曲线a不对应)。因此,3+ 2+ 3+ 2+
样品1是含Al 样品溶液、样品2是含Zn 样品溶液,从而实现了对Al 溶液及Zn 溶液的区分。
[0036] 实施例2:
[0037] 本实施例按如下步骤验证本发明Al3+及Zn2+的区分方法的可行性:
[0038] (1) 配制溶液
[0039] 首先用蒸馏水配制分别配制0.2mol/L的HCHO溶液、0.1mol/L的NaHSO3和0.01mol/L 的Na2SO3的混合溶液。向50mL小烧杯中依次加入10mL 蒸馏水溶液、20mL NaHSO3 ‑ Na2SO3混合溶液、10mL 0.2mol/L HCHO溶液,以保证“HCHO‑ NaHSO3 ‑ Na2SO3”非线性化学时钟体系中各组分的浓度为HCHO 0.05mol/L、NaHSO3 0.05mol/L、Na2SO3 0.005mol/L;
[0040] 同时以蒸馏水作溶剂,分别配制1.0 mol/L 的含Al3+和含Zn2+溶液(Al(NO3)3和Zn(NO3)2溶液)。
[0041] (2) 体系图谱
[0042] pH时钟体系的pH值随时间变化的图谱由装有化学信号采集分析程序的计算机记录,图1是在典型浓度下(HCHO 0.05mol/L、NaHSO3 0.05mol/L、Na2SO3 0.0005mol/L),上述区分溶液未加入待测试样pH值随时间变化的图谱,以作空白对照。向两组各组分浓度与上3+ 2+
述浓度相同的区分溶液中,分别加入60μL 1.0 mol/L的Al 和Zn ,使得其在区分溶液中的‑3
浓度均为1.5×10 mol/L,每次加入的时间都是在pH值突然升高后进入一个稳定的pH值阶段时(t=150s),所获得的响应对比图谱如图3所示。
[0043] (3) 区分Al3+和Zn2+
[0044] Al3+及Zn2+为不同的金属离子,其对pH时钟体系的影响也不相同。通过图3可知,Al3+ 2+的加入,使得pH时钟体系出现较大程度pH值下降、最终稳定的pH值较低;Zn 的加入,使得pH时钟体系出现pH值较小程度下降、最终稳定的pH值较高。由上述实验可知,通过比较图谱
3+ 2+
的变化,可以实现对Al 及Zn 的区分。
[0045] 取事先配制的两个1.0mol/L的待区分样品的溶液(其中一个为Al(NO3)3、即含Al3+2+
样品溶液,另一个为Zn(NO3)2、即含Zn 样品溶液,但两者尚未区分),将其中一个标记为样品1,另一个标记为样品2;
[0046] 配制两组各组分浓度与上述浓度相同的pH时钟溶液,分别采集相应的图谱,并在体系pH值突然升高后进入一个稳定的pH值阶段时(t=150s)分别加入60µl 1.0mol/L的样品‑31和样品2,使得它们在区分溶液中的浓度为1.5×10 mol/L。
[0047] 分析比较可知:样品1的加入,使得pH时钟体系出现较大程度pH值下降、最终稳定的pH值较低 (图谱与图3中曲线a相对应、与曲线b不对应),而样品2使得pH时钟体系出现pH值较小程度下降、最终稳定的pH值较高(图谱与图3中曲线b相对应、与曲线a不对应)。因此,3+ 2+ 3+ 2+
样品1是含Al 样品溶液、样品2是含Zn 样品溶液,从而实现了对Al 溶液及Zn 溶液的区分。
[0048] 实施例3:
[0049] 本实施例按如下步骤验证本发明Al3+及Zn2+的区分方法的可行性:
[0050] (1) 配制溶液
[0051] 首先用蒸馏水配制分别配制0.2mol/L的HCHO溶液、0.1mol/L的NaHSO3和0.01mol/L 的Na2SO3的混合溶液。向50mL小烧杯中依次加入10mL 蒸馏水溶液、20mL NaHSO3 ‑ Na2SO3混合溶液、10mL 0.2mol/L HCHO溶液,以保证“HCHO‑ NaHSO3 ‑ Na2SO3”非线性化学时钟体系中各组分的浓度为HCHO 0.05mol/L、NaHSO3 0.05mol/L、Na2SO3 0.005mol/L;
[0052] 同时以蒸馏水作溶剂,分别配制1.0 mol/L 的含Al3+和含Zn2+溶液(Al(NO3)3和Zn(NO3)2溶液)。
[0053] (2) 体系图谱
[0054] pH时钟体系的pH值随时间变化的图谱由装有化学信号采集分析程序的计算机记录,图1是在典型浓度下(HCHO 0.05mol/L、NaHSO3 0.05mol/L、Na2SO3 0.005mol/L),上述区分溶液未加入待测试样的pH值随时间变化的图谱,以作空白对照。向两组各组分浓度与上3+ 2+
述浓度相同的区分溶液中,分别加入100μL 1.0 mol/L的Al 和Zn ,使得其在区分溶液中‑3
的浓度均为2.5×10 mol/L,每次加入的时间都是在pH值突然升高后进入一个稳定的pH值阶段时(t=150s),所获得的响应对比图谱如图4所示。
[0055] (3) 区分Al3+和Zn2+
[0056] Al3+及Zn2+为不同的金属离子,其对pH时钟体系的影响也不相同。通过图4可知,Al3+ 2+的加入,使得pH时钟体系出现较大程度pH值下降、最终稳定的pH值较低;Zn 的加入,使得pH时钟体系出现pH值较小程度下降、最终稳定的pH值较高。由上述实验可知,通过比较图谱
3+ 2+
的变化,可以实现对Al 及Zn 的区分。
[0057] 取事先配制的两个1.0 mol/L的待区分样品的溶液(其中一个为Al(NO3)3、即含Al3+ 2+样品溶液,另一个为Zn(NO3)2、即含Zn 样品溶液,但两者尚未区分),将其中一个标记为样品1,另一个标记为样品2;
[0058] 配制两组各组分浓度与上述浓度相同的pH时钟溶液,分别采集相应的图谱,并在体系pH值突然升高后进入一个稳定的pH值阶段时(t=150s)分别加入100µl 1.0 mol/L的样‑3品1和样品2,使得它们在区分溶液中的浓度为2.5×10 mol/L。
[0059] 分析比较可知:样品1的加入,使得pH时钟体系出现较大程度pH值下降、最终稳定的pH值较低 (图谱与图4中曲线a相对应、与曲线b不对应),而样品2使得pH时钟体系出现pH值较小程度下降、最终稳定的pH值较高(图谱与图4中曲线b相对应、与曲线a不对应)。因此,3+ 2+ 3+ 2+
样品1是含Al 样品溶液、样品2是含Zn 样品溶液,从而实现了对Al 溶液及Zn 溶液的区分。
[0060] 通过以上各实施例可以看出,更小或更大浓度的Al3+及Zn2+也可以通过本发明方法进行区分。