CN101482537A

CN101482537A - 过氧化氢检测方法

Info

Publication number: CN101482537A
Application number: CNA2008100022931A
Authority: CN
Inventors: 俞铭诚; 陈煜沛; 陈雅华; 杨咏翔
Original assignee: BIOTREE BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BIOTREE BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2009-07-15

Abstract

一种过氧化氢检测方法，利用纯水将样品中的过氧化氢萃取出，然后添加0.1～0.2M浓度的氯化钾溶液作为导电介质，由过氧化氢与检测试片所进行的电化学反应，将电化学反应产生的电流转换为电子讯号，依据讯号的大小而检测出过氧化氢的含量。

Description

过氧化氢检测方法

技术领域

本发明是关于一种过氧化氢(双氧水)检测方法，特别是关于一种过氧化氢的电化学检测方法。

背景技术

过氧化氢(Hydrogen Peroxide，H₂O₂)，俗称双氧水，具有氧化及杀菌作用，可用作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氧剂等，广泛应用于化工、纺织、造纸、军事、电子、医药等行业。在食品加工中，双氧水普遍被用来消毒及杀菌。

惟，由于过氧化氢具有毒性，会造成头痛、呕吐、腹痛和刺激皮肤等症状，长期食用有致癌的危险，对于人体健康是一种潜在威胁，因此法令规定严格禁止残留在食品中，即贩卖食品中不得检验出残留过氧化氢。

然而，仍有部份不法业者为了使食品口感上具有更佳弹性，外观上更美观(例如颜色更亮白)，以吸引消费者，延长保存期限等等目的，违法将过氧化氢添加在干丝、豆干、面肠的豆类加工制品、油面及乌龙面的面制品、鱼丸、蛤蜊、蚬、盐水鸡等食品中。

民众在烹煮食品前，一般会以自来水清洗及烫煮食物的方式处理。由于过氧化氢已完全混合在食品中(如豆干、鱼丸等)，清洗只能去除表面部份的过氧化氢，并无法去除在内部的过氧化氢。

另外，由于过氧化氢的沸点高达150℃，因此假如以一般的蒸、煮、炒的烹煮方式来处理，由于处理温度并不高(大约在100℃左右)，过氧化氢仍会残留存在食物中。这些食物在经过食用后，过氧化氢进入到人体，依其含量对使用者造成不同程度的伤害，严重的会导致食物中毒，在日常生活亦时有发生。

虽然政府机构经常对市面的食品进行残留双氧水的检验，但由于市面所贩卖的食品众多，政府机构均以抽验的方式进行，而且必须在确定检验结果后，才会公布不合格的食品及勒令业界予以处理。

在得知该些食品不宜食用之前，实际上部份民众已经吃到这些有害食品，其健康受到不等程度的损害。而且，更发现一旦流入市面，即存在难以全面回收不合格食品的情况，陆续仍有民众购买食用。因此，实际上无法全面杜绝不合格食品在市面上贩卖，对人们来说，每天饮食都曝露在危险中。实在需要一种简单，迅速的工具，以便民众能自行检验所购买的食品中是否含有残留过氧化氢，然后再予以食用，以预先避免不幸的事件发生。

因此，有业者开发出简单的过氧化氢的检验产品，可供民众购买使用，这些产品检验过氧化氢的方法一致上可分为两类：试剂法及试纸法。

试剂法主要是利用硫酸钛，硫酸钒与碘化钾溶液，以三阶段的方法进行检测，其方法如下：

A.试药：

1)5％硫酸钛溶液(titanium sulfate solution)；

2)0.1％硫酸钒溶液(vanadium sulfate)；

3)10％碘化钾溶液(potassium iodide，KI)

B.步骤：

1、可直接使用检体，或将检体切成片状；

2、在检体或检体切片表面滴加5％硫酸钛溶液，使表面湿润，若呈淡黄色至黄褐色，表示有过氧化氢残留；

3、再于检体或检体切片的另一处滴加0.1％硫酸钒溶液，若呈现淡黄褐色至红褐色，表示有过氧化氢残留；

4、于检体或检体切片滴加10％碘化钾(KI)溶液，若检体中含有过氧化氢，过氧化氢会与碘化钾作用产生碘，呈现棕色。若检体含有淀粉类成份，淀粉会与碘作用，而呈现紫色至紫蓝色，表示有过氧化氢残留。对于含淀粉类成份的检体，例如面类加工品，特别应进行此项检验。

市面上亦有贩卖过氧化氢试纸，只要将试纸放置在样品液中约1～2秒，然后取出以卫生纸吸干，等待约15秒，试纸会呈现特定的颜色，即可进行判读。

试纸的包装上有提供不同的颜色所代表的过氧化氢浓度的对照图，如0.5ppm为浅绿色，50ppm为深蓝色，检测范围由0.5～100ppm，如果样品中没有过氧化氢的话，试纸条会保持白色。使用者再将该试纸所呈现的颜色与试纸包装上标准色进行最接近颜色的比对，即可得知样品中所含过氧化氢的浓度。

不论试剂法或试纸法，在应用上都有其缺点。由于试剂法所使用的试药，如硫酸钛及硫酸钒等，含有毒性，检验操作过程会发生危险。而且，其检验结果是凭肉眼来判断，若检体中的含量较低，其所呈现的颜色亦会较淡，加上使用者对颜色的判别及认定上有所差异，并且可能受到检体本身颜色的干扰，而容易产生误判。另外，由于试剂法只能提供定性上的分析，即检体是否含有过氧化氢，却无法提供明确的过氧化氢含量。

而过氧化氢检验试纸必须保存在低温下如4℃，避免阳光直接照射。若为固体样品，必须制成样品液，才能进行测试。检验结果亦是以内眼判读进行比对，容易因检体的颜色及使用者的对颜色的敏鋭度造成误判。而且，检体中的过氧化氢的浓度必须在试纸检验范围内才能得到正确的结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过氧化氢检测方法，以解决前述过氧化氢检验产品的缺点。

为实现上述目的，本发明提供的过氧化氢检测方法，包括：

(a)以一预定量的氯化钾分别加入一平衡瓶与一萃取瓶中，且各别加入纯水而形成氯化钾溶液于该平衡瓶与该萃取瓶；

(b)将一包含有电极及催化剂的检测试片插入一电化学仪所设置的一检测试片结合端，并启动该电化学仪；

(c)将该电化学仪插置于该平衡瓶，使该检测试片浸入该平衡瓶中的氯化钾溶液中，由该电化学仪进行检测及平衡该电化学仪所设置的一电极；将待测样品置入该萃取瓶；

(e)将该电化学仪插置于该萃取瓶，使该电化学仪的检测试片浸润在该萃取瓶的氯化钾溶液中；

(f)由该检测试片与该萃取瓶的氯化钾溶液中的过氧化氢进行氧化还原反应，产生电信号而检测出该待测样品是否含有过氧化氢成份。

所述的过氧化氢检测方法，其中，于步骤(a)后还包括有将摇晃该平衡瓶与该萃取瓶，使该预定量的氯化钾溶解均匀。

所述的过氧化氢检测方法，其中，于步骤(a)的氯化钾溶液为0.1至0.2M。

所述的过氧化氢检测方法，其中，于步骤(f)后还包括有将该过氧化氢的检测结果显示于该电化学仪所设置的一显示屏幕上。

本发明对照公知技术所具有的功效：

利用本发明的过氧化氢检测方法使用的药剂氯化钾不具危险，其能将样品中的过氧化氢萃取出来，利用检测试片与氧化氢进行的电化学反应所产生的电流讯号以达成检测且不具有危险性。该方法可同时定性及定量地检测出样品中过氧化氢的含量。而由于采两阶段检测，可去除外部环境对检测的干扰，增进检测的准确度。而且，该过电子检测装置外型轻巧，操作简单，快速，无危险性，可重复使用，可携带用于各种场合以进行食品安全检测，并且以数据方式显示结果，去除人为肉眼判读颜色的误判，确为极为便利及精确的过氧化氢检测方法。

附图说明

图1显示本发明的过氧化氢(双氧水)检测装置立体图；

图2显示本发明的过氧化氢(双氧水)检测装置操作流程图；

图3显示本发明的过氧化氢(双氧水)检测方法的检测原理示意图。

附图中主要组件符号说明：

100 过氧化氢检测装置

1 电化学仪

11 本体

12 控制按钮

13 显示屏幕

14 检测试片结合端

15 检测试片

151 电极

152 电极界面

2 样品架

21 承置部

211、212 承置开口

22 连接部

23 底座

231 平衡瓶座

232 萃取瓶座

31 平衡瓶

311 氯化钾溶液

32 萃取瓶

321 氯化钾溶液

EM 电子媒介物

EMox 氧化态的电子媒介物

EMre 还原态的电子媒介物

具体实施方式

本发明所采用的技术手段是利用纯水将样品中的过氧化氢萃取出，然后于样品中添加0.1～0.2M浓度的氯化钾溶液作为导电介质，由电化检测装置检测在有过氧化氢的电化学反应发生时所产生的电流。电化检测装置将电化学产生的电流转换为电子讯号，并依据该电子讯号的强弱，计算出过氧化氢的浓度并显示在屏幕上。

本发明的较佳实施例中，还先以未添加样品的相同浓度的氯化钾溶液进行空白检测，以侦测外在环境的电子讯号，以减低其对侦测结果的影响，可增进检测的准确度。

本发明所采用的具体实施例，将由以下实施例及附图作进一步的说明。

请参阅图1所示，显示本发明的过氧化氢检测装置立体图。本发明的过氧化氢(H₂O₂)检测装置100包括一电化学仪1及一样品架2。

该样品架2具有一承置部21，一连接部22及一底座23。该底部23形成有平衡瓶座231与萃取瓶座232的二圆形凹槽，而在承置部21相对于平衡瓶座231与萃取瓶座232的位置亦开设有的二承置开口211、212用来承置电化学仪1。在该底部23的平衡瓶座231与萃取瓶座232上分别承置有平衡瓶31与萃取瓶32，并各容置有氯化钾溶液311、321。

该电化学仪1具有一本体11，一控制按钮12，一显示屏幕13及一检测试片结合端14。该检测试片结合端14配置在电化学仪1的前端，由该检测试片结合端14，可将一包含有电极及催化剂的检测试片15插置至电化学仪1内。如图1中所示，当一插置有检测试片15的电化学仪1放置在样品架2承置部21的承置开口211、212时，检测试片15恰可对应插置于平衡瓶31与萃取瓶32中，并用以对平衡瓶31与萃取瓶32中的溶液进行过氧化氢的检测。

首先，将一预定量的氯化钾(KCl)添加于平衡瓶31中，例如0.2克的氯化钾，并加入20毫升的纯水(H₂O)，摇晃15秒使氯化钾溶解，使氯化钾的最终浓度达到0.1M至0.2M(摩尔)，形成氯化钾溶液311。

同样的，将相同重量的氯化钾添加于萃取瓶32中，加入适量16毫升的纯水，摇晃15秒使氯化钾溶解，形成氯化钾溶液321。将平衡瓶31放置在样品架2的平衡瓶座231中。

将一个检测试片15插入电化学仪1的检测试片结合端14中，将试片置于平衡瓶31进行平衡电极，该平衡瓶31并未添加任何样品，当试片15浸于平衡瓶31中，电化学仪1即会自动启动，电化学仪1的预定电压范围为100mV至200mV之间，此为第一阶段的电极平衡反应；于电极进行平衡时，将样品分成小碎块状，添加在萃取瓶32中，直到其最终容量达20毫升。将萃取瓶32盖上盖子，以防止液体流出，适当摇晃萃取瓶32约30次进行样品中过氧化氢的萃取，再将萃取瓶32放置在样品架2的萃取瓶座232上。的后按压控制按钮12，纪录电化学仪1的电极平衡值，接着，将电化学仪1放置在萃取瓶32中，电化学仪1即会自动进行系统测试，检测系统的各项设定。在完成检测后，电化学仪1的显示屏幕13会显示系统完成检测的字样，此为第二阶段的检测。

电化学仪1的系统会处理第二阶段所检测到的电子讯号，计算出在萃取瓶32中的过氧化氢的浓度，以每ppm(百万分之一)的过氧化氢含量表示，该数据结果会显示在显示屏幕13上。

请参阅图2，其显示本发明过氧化氢(双氧水)检测方法的操作流程。首先，在步骤101中，将一预定量，如0.2克的氯化钾添加于平衡瓶31中，并加入适量的纯水，摇晃一段时间使氯化钾溶解形成氯化钾溶液311，使氯化钾的最终浓度达到0.1M至0.2M(摩尔)。

在步骤102，将相同重量的氯化钾添加于萃取瓶32中，加入适量16毫升的纯水，摇晃15秒使氯化钾溶解形成氯化钾溶液321。然后将平衡瓶31放置在样品架2的平衡瓶座231中(步骤103)。

于步骤101与步骤102中，氯化钾溶311、321液泛指可用以协助导电的电解溶液。

在步骤104，将一个检测试片15插入电化学仪1的检测试片结合端14中，并将电化学仪1插置于承置开口211使检测试片15浸在平衡瓶31的氯化钾溶311中使浸润，并启动电化学仪1。按压电化学仪1上控制按钮12(步骤105)，使电化学仪1对平衡瓶31中的氯化钾溶液311进行第一阶段的电极平衡纪录。

接着，进行步骤106，将样品切成小碎块状，添加在萃取瓶32中，直到其最终容量达20毫升。将萃取瓶32盖子锁上，以防止液体流出，适当摇晃萃取瓶32约30次，以便将样品中的过氧化氢充份被萃取瓶32中的氯化钾溶321所萃取出，再将萃取瓶32放置在样品架2的萃取瓶座232上。

在步骤107，电化学仪1在完成平衡准备后按压控制按钮12，通知使用者将电化学仪1插置于样品架2的承置开口212上，使检测试片15浸润在萃取瓶32的氯化钾溶321中。

然后，在步骤108，电化学仪1会送出相同的预定的电压，经由检测试片15将电压传送至萃取瓶32内氯化钾溶321。若在萃取瓶32内的氯化钾溶321中含有过氧化氢成分，在外加电压的情况下，会进行电化学反应，产生电流讯号。

最后，步骤109电化学仪1处理于萃取瓶32内氯化钾溶321中所检测到的电子讯号，计算出在氯化钾溶321中过氧化氢的浓度以完成第二阶段的检测。

最后以ppm(百万分)为单位表示于萃取瓶32内氯化钾溶321中的过氧化氢浓度，该数据结果会显示在显示屏幕13上。

图3是显示本发明的过氧化氢(双氧水)检测器检测原理示意图。于一电极151表面处固定有催化剂如普鲁士蓝(Fe(CN₆)³⁺)以作为电子媒介物EM。在适当的电压下，溶液中的过氧化氢会与普鲁士蓝进行下列的还原反应：

于本发明的设计中，是利用溶液中的过氧化氢与电极151上普鲁士蓝的电子媒介物EM进行还原反应，而影响电极151产生一电流讯号，并由所产生电流讯号去侦测溶液中的过氧化氢含量。

于图3中，电极界面152为电极151上固定的电子媒介物EM与溶液交界面，并用以区分氧化还原反应所发生位置。溶液中的过氧化氢会受到电极151上电子媒介物EM(普鲁士蓝)催化进行还原反应而获得电子，而电子媒介物EM本身会因失去电子而进行氧化反应形成氧化态的电子媒介物EMox。

于外加适当电压的情况下，氧化态的电子媒介物EMox会经还原反应而返回还原态的电子媒介物EMre。故可通过测量酵素在催化过程中电流输出的变化的电信号，以检测溶液中过氧化氢成分的浓度。

本发明的过氧化氢检测方法，其先测量不含过氧化氢的检测液的电流，再进行样品的测量，由二阶段的量测以降低环璄干扰，并将数据结果显示在屏幕，可大大减少人为判读上的误差。

本发明的过氧化氢检测装置，其设计轻巧，无危险性，操作简单，可随身携带，重复使用，可用于部队、学校、餐厅、旅馆等进行现场快速的食品安全检验，预先避免使用含有过氧化氢的食品，可有效提升食品安全，及预防食品污染或食物中毒事件，对食品监督及安全管理有重要的帮助。

由于本发明不需要使用具毒性的化合物，如硫酸钛及硫酸钒，可避免在操作时的危险。

以上实施例，仅为本发明的较佳实施例说明，本领域技术人员当可依据本发明的上述实施例说明而作其它种种的改良及变化。然而这些依据本发明实施例所作的种种改良及变化，当仍属于本发明的发明精神及界定的权利要求范围内。

Claims

1、一种过氧化氢检测方法，包括：

2、如权利要求1所述的过氧化氢检测方法，其中，于步骤(a)后包括有将摇晃该平衡瓶与该萃取瓶，使该预定量的氯化钾溶解均匀。

3、如权利要求1所述的过氧化氢检测方法，其中，于步骤(a)的氯化钾溶液为0.1至0.2M。

4、如权利要求1所述的过氧化氢检测方法，其中，于步骤(f)后包括有将该过氧化氢的检测结果显示于该电化学仪所设置的一显示屏幕上。