家用便捷式洗涤剂残留检测产品开发设计

单良 ,郭俊鑫 ,郭家宏

摘要：本开发设计的课题在于针对洗涤剂残留会对人体有危害等问题，进行对适用于普通家庭的傻瓜式洗涤剂残留检测产品的探究和研发。其特征在于利用电导率原理，对污水中离子电导率的检测，判断清洗过的衣物、食品等不同物品其污水中洗涤剂残留是否能达到相应的对人体无害的临界标准，通过led显示颜色改变来提醒用户残留是否达到安全标准。目的在于能最大限度减少洗涤剂残留对人体危害，也最大限度减少水资源的浪费。

关键词：阴离子合成洗涤剂；餐饮具；方法改进

    引言：洗洁精等合成洗涤剂的主要成分为阴离子表面活性剂，其属于低毒，故在清洗餐饮具时，只要冲洗干净，对健康是安全的。但洗涤剂用量过大，未经足够量的清水冲洗或清洗用水重复使用，都会造成阴离子合成洗涤剂在餐具上残留而被误食，对人体健康产生影响，因此准确测定餐饮具中残留阴离子合成洗涤剂含量对规范餐饮具的卫生要求，确保消费者的饮食卫生安全尤为重要。因此本文分析了阴离子合成洗涤剂检测过程中的各影响因素，进而对该方法进行一定程度上的简化与改进，所得结果准确可靠，检测效率高，对环境和人员危害小，可满足餐饮具监督抽检的检验工作。

一、家用便捷式洗涤剂研究的背景、意义和目的；

1.家用便捷式洗涤剂研究背景

洗涤剂是人们日常生活中必不可少的日化用品。在不能自拔地使用着化学洗涤剂的同时，对洗涤剂清洗过程中残留量的无法用肉眼直接知晓无疑是一个很伤脑筋的问题，据保健专家介绍，由家用洗涤剂残留造成的化学污染是近年来白血病、恶性淋巴病、神经细胞瘤、肝癌等患者增多的重要原因之一。清洗过的衣物，残存着少量的化学洗涤剂成分，对一些容易引起过敏的人来说，会由此刺激皮肤组织产生瘙痒、红肿等不适。又如洗洁精等洗涤剂残留在水果、厨房用具上，进入人体内可使血液中钙离子浓度下降，血液酸化，人容易疲倦。这些毒素还使肝脏的排毒功能降低。使原本该排出体外的毒素淤积在体内积少成多，使人们免疫力下降，肝细胞病变加剧，容易诱发癌症。 化学洗涤剂侵入人体后与其它的化学物质结合后，毒性会增加数倍。尤其具有很强的诱发癌特性。人由于这种污染的危害在短时间内不可能很明显，因此，往往会被忽视。但是，微量污染持续进入体内，积少成多可以造成严重的后果，导致人体的各种病变。人类生活的都市化是无可避免的，都市生活对清洁剂的依赖也是不可避免的，因而对洗涤剂残留物的最大限度清除并保证最的限度的水资源浪费显得尤为必要。

2.家用便捷式洗涤剂课题意义和目的

“家用洗涤剂残留检测产品”的开发设计是，以一种人性化的方式将检测产品从专业的电厂、水利、化工等领域引入寻常生活当中，解决人们在日常生活中因为对衣物、食品等洗涤剂残留量未知的情况下其身体受危害的问题，提供给人们参考的一个健康指标，以最大限度减少洗涤剂残留对人体的伤害。与此同时也改善了人们因对物品表面洗涤剂残留存在未知而过分清洗以导致水资源浪费的状况。通过已有专业电导率检测仪的调研，对普通民众能够接受的家用便携式洗涤剂残留检测产品的开发设计，提供给用户一个安全、健康、环保的洗涤剂使用环境。

3.家用便捷式洗涤剂研究的主要内容

针对现有国内外电导率检测方法的研究现状，并从电导率检测仪已应用的领域出发，对市场上已有的专业电导率检测仪的工作原理进行研究分析，本文研究开发设计了一款适用于普通家庭、普通餐馆等等场所使用的便捷式洗涤剂残留检测产品。并在外观上，通过外形、颜色等改变，使一个检测产品更具情趣化，改变用户对检测产品的生硬产生排斥的心理感觉。

    3.1通过对现有电导率检测的技术分析，从考虑普通家庭用户的使用需求出发，为更便捷更直观的显示方式，重新设计产品内部的系统结构。

    3.2通过现有电导率检测仪对多次洗涤后污水的电导率变化的检测，结合现有文献确定对衣物和食品相应的标准临界值。

    3.3设计家用便捷洗涤剂残留检测产品的人机外观，对产品进行定位。

二、家用便捷式洗涤剂材料与方法

1.试验试剂

十二烷基苯磺酸钠标准溶液（1 000 mg/L），国家计量科学院；亚甲蓝，MERCK 公司；三氯甲烷、二氯甲烷、磷酸氢二钠、氢氧化钠、硫酸均为分析纯，国药集团（所用标准使用液、溶液配制方法均与 GB/T 5750.4—2006 中 10.1相同）。

2.试验仪器与设备

T9CS 双光束紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限公司；BSA224S 型分析天平，赛多利斯科学仪器北京公司。

3.试验步骤

3.1样液制备

根据 GB 14934—2006 规定的采样方法进行采样，即按照每 100 cm2 表面积使用 100 mL 蒸馏水的比例，冲洗餐具制样。

3.2标准曲线及样品测定

准确移取十二烷基苯磺酸钠标准使用液 0.00 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL 和 5.00 mL于分液漏斗（改进后使用 100 mL 离心管）中，用纯水稀释至50 mL，同时吸取样液 50 mL 于分液漏斗（改进后使用 100 mL离心管）中。用氢氧化钠溶液和硫酸溶液调节 pH（改进后该步骤可省略），将 20 mL 三氯甲烷分 4 次加入体系进行萃取，并在第一次萃取时加入 10 mL 亚甲蓝溶液，第二次萃取时加入 25 mL 酸溶液进行洗涤，萃取结束后合并 4 次的有机相于 25 mL 比色管中，用三氯甲烷定容后测定。改进后则直接于标准系列及样液中准确加入 25 mL 二氯甲烷和10 mL 亚甲蓝溶液，猛烈振摇 2 min 后静置 20 min 分层。用一次性吸管插入底部有机层并快速吸取有机相于 3 cm 比色皿中进行测定。

三、家用便捷式洗涤剂研究结果分析

1.三氯甲烷和二氯甲烷都是很好的萃取溶剂，但二氯甲烷的毒性远低于三氯甲烷，在所有的氯代烷烃中毒性最低，且二氯甲烷成本较低，而原方法中需要用到大量的三氯甲烷，试验操作时危险性强，因此，本试验考虑将萃取剂替换为二氯甲烷。

2.原方法中规定在萃取过程中需先对溶液 pH 进行调节使其变为中性再进行萃取，但餐具一般不会接触过酸或过碱的物质，且标准规定使用蒸馏水冲洗制样，蒸馏水的 pH 为中性，所以餐具水洗样液的 pH 限值通常在 6.5 ～ 8.5，且亚甲蓝本身具有一定程度的缓冲作用，故调节 pH 的步骤可省略。而萃取之后的酸洗步骤则是为了除去酚类、有机羧酸盐、氯化物、硫氰酸盐及硝酸盐类能和亚甲蓝发生反应进而影响实验结果的物质。试验制备的餐具水洗样液通常不会含有这些干扰物质，因此基于上述因素，将 pH 调节及酸洗步骤省略。

    结语：基于电导率检测原理而针对普通家庭非专业用户设计的家用便捷式洗涤剂残留检测产品，打破传统电导率检测仪的专业应用领域，将电导率检测技术引入日常生活当中。从考虑非专业用户的使用需求出发，以趣味化的外观区分不同功能的产品，用led显示达到直观的提示作用要求，以“便捷、便携、趣味、健康、绿色”为主要特色，让专业技术与普通人生活紧密联系在一起，让人们在使用洗涤剂的过程中更加安心，实现绿色健康的生活模式。

参考文献：

[1] 陈丽梅，程敏熙，肖晓芳，黄佐华. 盐溶液电导率与浓度和温度的关系测量. 华南师范大学物理与电信工程学院.[J]. 实验室研究与探索，2016（29）

[2] 李宁，汪仁煌，刘孝峰，朱颖，李逸岳.基于机器视觉的温度测量系统的设计及应用.[J]. 计算机与现代化，2015（09）