雙氧水(過氧化氫，化學式H2O2)，是一種重要的無機化工產(chǎn)品，也是工業(yè)領域重要的氧化劑、漂白劑、消毒劑和脫氯劑。在紡織、造紙、化工、輕工、醫(yī)藥、電子、食品、環(huán)保等領域應用廣泛。目前我國雙氧水產(chǎn)品分工業(yè)級、試劑級、醫(yī)藥級和電子級，濃度有27.5%，35%，50%，70%等多種規(guī)格。

過氧化氫含量的測定

H2O2在化學工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、印染工業(yè)和食品行業(yè)等領域有著廣泛的應用，可作為氧化劑、消毒劑、漂白劑等使用。但H2O2在使用的過程中會產(chǎn)生一些羥基自由基，具有很強的氧化性，對人體有一定危害。近年來，H2O2在環(huán)境中也普遍存在，因此對H2O2的檢測具有重要的意義。檢測H2O2的方法主要有:分光光度法、滴定法、電化學法、色譜法、化學發(fā)光法、共振散射光譜法、熒光光度法、原子吸收光譜法等。

熒光光度法測定過氧化氫

(一)實驗部分

1、儀器和試劑

Cary Eclipse型熒光分光光度計。

H2O2儲備溶液:取2mL30% H2O2稀釋至500mL，用KMnO4法標定得準確濃度為4.06×10-2mol/L;

H2O2工作溶液:1.624×10-4mol/L(臨用前用儲備溶液稀釋);

NaOH溶液:1mol/L;

鄰苯二胺:2×10-3mol/L;

四羧基鐵酞菁(FeC4Pc)0.0186g用3.5mL 0.2mol/L NaOH溶液溶解，用水定容至250mL，得到濃度為1.0×10-4mol/L。

所用試劑均為分析純，實驗用水均為二次去離子水。

2、實驗方法

在2支5mL刻度試管中，分別加入0.2mL NaOH，0.1mL FeC4Pc，0.4mL OPDA，其中1支管中加入一定量的H2O2工作液，用水稀釋至5mL，搖勻，靜置80min。然后在熒光光度計上用1cm石英比色皿，設置電壓為700V，狹縫寬度為10nm，激發(fā)波長為423nm，發(fā)射波長為577nm，分別測定加有H2O2的溶液的熒光值F和不加H2O2的試劑空白的熒光值F0，計算△F=F-F0。

(二)結果與討論

1、體系的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜

固定λem掃描體系的激發(fā)光譜，當發(fā)射波長為577nm時，體系在423nm處產(chǎn)生一個較強的激發(fā)峰;固定體系的激發(fā)波長λex時，體系在577nm處產(chǎn)生一個較強的熒光峰。體系的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜見下圖，體系的熒光波長選擇577nm。

1：FeC4Pc+OPDA+H2O2激發(fā)光譜; 2：FeC4Pc +OPDA + H2O2發(fā)射光譜; 3： FeC4Pc+OPDA 發(fā)射光譜

2、實驗條件的選擇

①NaOH用量按實驗方法進行實驗，結果表明:1mol/L NaOH溶液加入量在0.1～0.5mL范圍內(nèi)熒光峰較好，熒光增加值△F最大且基本不變，因此選擇NaOH溶液的加入量為0.2mL。

②FeC4Pc用量 考察了FeC4Pc用量對體系的影響，實驗結果表明:不加FeC4Pc時，△F值很小，幾乎沒有反應;隨FeC4Pc加入量的增加，△F值逐漸增大，當FeC4Pc用量為0.1mL時，體系的△F值最大，大于0.1mL后，△F值隨其用量增加而逐漸減少，因此選擇加入0.1mL 1.0×10-4mol/L FeC4Pc。

③OPDA用量 OPDA用量實驗結果表明:隨著OPDA體積的增大，體系△F值逐漸增大，當在0.3～0.6mL范圍內(nèi)，體系的△F值最大且穩(wěn)定，選擇加入0.4mL 2×10-3mol/L OPDA。

④反應溫度 在上述實驗條件下，催化反應在室溫即可進行，既可以減少酶活性的喪失，又可以避免H2O2在高溫下分解。

⑤體系的穩(wěn)定性 在室溫下，體系的△F值在10～80min逐漸增大，在80min后趨于穩(wěn)定，△F值在1h左右變化不大。因此實驗選擇在80min后進行測定。

3、標準曲線

在最佳條件下，H2O2濃度在1.6×10-7～9.7×10-6mol/L范圍內(nèi)與△F值存在良好的線性關系。線性回歸方程為:△F=2.199×107c+9.180(c為H2O2的濃度，單位為mol/L)，相關系數(shù)為r=0.9941。按實驗方法平行測定空白11次，標準偏差s為0.81，根據(jù)3s/k(k是標準曲線的斜率)計算出方法的檢出限為1.1×10-7mol/L。

4、共存物質(zhì)的干擾

當H2O2濃度為3.248×10-6mol/L(即0.11μg/mL)時，考察了可能存在干擾的物質(zhì)對測定結果的影響。當相對誤差≤±5%時，干擾物質(zhì)最大允許濃度(以μg/mL計)如下:Na+(58)，NH4+(16)，Al3+(1)，Ca2+(0.8)，F(xiàn)e3+(0.8)，Mg2+(0.2)，Zn2+(0.2)，Cu2+(0.1)，Cr3+(0.04)，NO3-(40)，SO42-(40)，NO2-(20)，SO32-(2)，CO32-(2)，由以上可知，Na+，NH4+，NO3-，SO42-等允許量較高，一些金屬離子如(Cu2+，Cr3+)允許量較小，但雨水中它們的含量不高，并不影響測定。

(三)樣品分析

用干凈容器收集兩份不同時段的雨水，各取3mL的雨水，按照實驗方法測定雨水中H2O2的含量，同時做了加標回收，結果見下表。

酶催化分光光度法測定過氧化氫

(一)試驗部分

1、儀器與試劑

JASCOV2-530型紫外2可見分光光度計。

過氧化氫標準溶液:用高錳酸鉀溶液標定過氧化氫溶液，標準儲備溶液0.10mol·L-1，于4℃冰箱內(nèi)保存，標準工作液濃度為1.0×10-3mol·L-1，現(xiàn)配現(xiàn)用。

血紅蛋白(生化試劑)儲備液濃度為5.0×10-5mol·L-1，在4℃的冰箱內(nèi)保存，使用時配成5.0×10-6mol·L-1。

茜素紅溶液濃度為1.0×10-3mol·L-1。

氨水2氯化銨緩沖溶液:以氯化銨和濃氨水按不同比例配成pH值分別為9.1，9.5，9.8，10.1，10.4，10.7，11.0的緩沖溶液。

其他試劑均為分析純，試驗用水為二次蒸餾水。

2、試驗方法

在10mL比色管中依次加入pH9.8的氨水2氯化銨緩沖溶液2.0mL，1.0×10-3mol·L-1茜素紅溶液0.4mL，不同濃度的過氧化氫標準溶液，5.0×10-6mol·L-1血紅蛋白溶液2.0mL，用水定容，混合均勻后，室溫放置25min。用1cm比色皿于525nm波長處測定吸光度A，以水為參比，同時測定空白溶液的吸光度A0，計算吸光度差值ΔA=A0-A。

(二)結果與討論

1、反應體系的吸收光譜

按試驗方法繪制體系的吸收光譜見下圖。從下圖中可以看出，有無過氧化氫存在時，體系的吸收光譜峰形相同。即在氨水2氯化銨介質(zhì)中，空白體系的最大吸收波長為525nm，加入過氧化氫后，最大吸收波長不變，但體系的吸光度明顯降低，表明在血紅蛋白的催化作用下過氧化氫對剛果紅具有強烈的氧化能力。

2、試驗條件的選擇

①介質(zhì)及酸度

按試驗方法對氨水-氯化銨、硫酸、鹽酸-鄰苯二甲酸氫鉀等緩沖體系進行試驗，結果表明:在氨水-氯化銨緩沖溶液中，過氧化氫的氧化能力較強，因血紅蛋白的催化活性也可被氮配體所增強，并在pH9.8氨水-氯化銨緩沖溶液中ΔA值較大且較穩(wěn)定。試驗選擇pH9.8氨水-氯化銨緩沖溶液。

②茜素紅溶液用量

試驗表明:隨茜素紅溶液濃度的增大，ΔA值和A值都增大，但茜素紅溶液濃度太大，ΔA反而變小。試驗選擇茜素紅溶液的濃度為4.0×10-5mol·L-1。

③血紅蛋白用量

試驗結果表明:隨著血紅蛋白溶液用量增大ΔA值增大，但血紅蛋白溶液濃度太大，ΔA值反而減小，當血紅蛋白溶液的濃度為1.0×10-6mol·L-1時，ΔA值較大，吸光度較穩(wěn)定，說明此時過氧化氫的氧化能力較強。試驗選擇血紅蛋白溶液的濃度為1.0×10-6mol·L-1。

④反應溫度及反應時間

在試驗條件下，催化反應在室溫即可進行，既減少了酶活性的喪失，又可以避免過氧化氫在高溫下分解，并且反應時間達25min后，反應平衡。試驗選擇25min后進行測定。

3、試劑加入次序?qū)w系吸光度的影響

在pH9.8氨水2氯化銨緩沖溶液中，按不同次序加入茜素紅溶液、5.0×10-5mol·L-1過氧化氫溶液、血紅蛋白溶液，測定不同加入次序?qū)w系吸光度的影響。試驗結果表明:加入次序為緩沖溶液、茜素紅、血紅蛋白、過氧化氫為最佳。由于過氧化氫見光易分解，此加入次序能最大限度發(fā)揮過氧化氫的氧化能力。

4、干擾試驗

按試驗方法對5.0×10-5mol·L-1過氧化氫標準溶液進行測定，當相對誤差不超過5%時，以下共存物質(zhì)不干擾測定:1000倍的NH4+、Na+、F-、HPO42-、草酸，250倍的Cl-、CO32-、乙二胺四乙酸(EDTA)、脲、PO43-，20倍的乳酸，5倍的Cu2+，1倍的Mn2+。對于干擾較大的金屬離子，可加入0.1mol·L-1 EDTA溶液掩蔽。

5、標準工作曲線和檢出限

按試驗方法對過氧化氫標準系列溶液進行測定，以過氧化氫的濃度對其ΔA制作標準工作曲線，過氧化氫濃度在3.0×10-7～8.0×10-5mol·L-1范圍內(nèi)與ΔA呈線性關系，其線性回歸方程為ΔA=0.0139+0.0339×105c，相關系數(shù)為0.9951，表觀摩爾吸光率為1.1×104L·mol-1·cm-1。方法的檢出限(3s/k)為5.2×10-8mol·L-1。

6、樣品分析

取新鮮雨水，加入0.1mol·L-1 EDTA溶液過濾后，按試驗方法進行測定。取不同型號的醫(yī)用雙氧水(主要成分為過氧化氫)2mL，用0.5mol·L-1氯化鉀溶液稀釋至500mL，按試驗方法進行測定，結果見下表。

本法將血紅蛋白模擬酶作為催化劑，以茜素紅為氫供底物顯色劑，與其他酶催化體系相比，既減少血紅蛋白酶活性的喪失，又避免過氧化氫在高溫時的分解。本方法簡單、快速、靈敏，室溫即可進行催化反應。