石鑫 吴再辉 史健松 侯玥

摘 要：目的：采用比色分析的原理实现可以定量检测过氧化氢含量的便携式设备。方法：该设备采用单片机为主控模块，利用单色光源和信号放大系统，构建光电信号采集及数据处理系统。并对设备的性能进行了验证。结果：该装置操作简便、快速、准确，在0.53～8.4mmol/L范围内线性关系良好，实验结果显示其平均变异系数（CV）为2.21～2.78%，回收率分别为97.3%～104.9%。与UV-2550型分光光度计具有良好的相关性，R2=0.998。结论：便携式过氧化氢检测仪能够快速、准确的检测过氧化氢含量，适合监管部门的现场操作以及市场的推广。

关键词：过氧化氢;系统设计;便携

Design and implementation of a portable hydrogen peroxide detector

Shi Xin1 Wu Zaihui2 Shi Jiansong2 Hou Yue 1*

1.School of Life Science and Technology，Changchun University of Science and Technology JilinChangchun 130022;

2.Changchun Bit Medical Instruments Co.，Ltd. JilinChangchun 130000

Abstract：Objective To develop a portable device for quantitative determination of hydrogen peroxide content by colorimetric analysis.Methods The device adopts single chip computer as the main control module，and uses monochrome light source and signal amplification system to construct photoelectric signal acquisition and data processing system.The performance of the equipment is verified.Results The device was simple，rapid and accurate.The linear relationship was good in the range of 0.53-8.4 mmol/L.The experimental results showed that the average coefficient of variation （CV） was 2.21-2.78% and the recovery was 97.3%-104.9% respectively.It has good correlation with UV-2550 spectrophotometer，R 2 = 0.998.Conclusion The portable hydrogen peroxide detector can detect the content of hydrogen peroxide quickly and accurately，and it is suitable for the on-site operation of supervision department and the promotion of market.

Key words：Hydrogen peroxide;System design;Portability

过氧化氢（H2O2）作为绿色化学产品，在食品工业、制药工业、环境、临床、纺织工业[1-5]等领域具有广泛的应用。H2O2被一些食品企业用于消毒目的，在大多数国家，禁止将这种物质添加到产食品中。[6]因此，快速，簡单和准确地检测H2O2的浓度十分重要。目前，许多方法用于检测H2O2，如荧光测定，[7]分光光度法，[8]滴定法，[9]化学发光[10]和电化学检测。[11]其中，基于酶的分光光度法分析方法具有成本低、选择性高、操作简单、灵敏度高等特点。然而，酶的保质期短、易变性，以及它们对操作环境变化的敏感性，使其应用受到了限制。[12]

因此，本文在传统分光光度法分析的原理基础之上，采用次血红素六肽（DhHP-6）具有过氧化氢酶的催化特性，可催化H2O2分解导致色原显色为原理，[13]结合近来光电传感、单片机等技术的发展，研制一种便携式H2O2检测仪。其能够实现现场实时检测H2O2的功能，具有操作简单、快速、准确的特点。经与岛津UV-2550型紫外-可见分光光度计进行对比，具有良好的相关性，可快速、简单的评估食品、环境等H2O2含量，能促进基层单位对食品、环境H2O2浓度调查的开展。

1 仪器工作原理及总体结构

1.1 工作原理

该设计的H2O2检测仪是根据比色分析原理工作的光学分析仪器。其工作原理为将单色光与光电接收器水平置于比色皿两侧，由单色光源发出的光垂直入射内置有色溶液的比色皿中，在比色皿另侧的光电接收器使光电信号转换，再经A/D转换将模拟信号变成数字信号，

通过数据处理和计算，实现实验结果的存储与输出。H2O2与显色剂反应，在比色皿内呈现颜色变化，浓度在一定范围的H2O2与吸光度值之间符合Lambert-Beer定律，依公式可计算出被测物质的浓度，仪器的工作原理如图1所示。

A=Kbc

其中A为吸光度;K为摩尔吸收系数;b为比色皿厚度;c为吸收物质的浓度。