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在线氯化物及余氯分析仪

氯化物及余氯
氯化物几乎存在于所有水和废水中。天然淡水中氯离子含量较低,约为几毫克/升,其来源主要有水源流经含氯化物的地层时带入;海水和盐湖及某些地下水中氯离子的含量可达数十克/升;生活污水和工业废水中也含大量氯离子。
加氯对饮用水消毒,杀灭水中的病原菌,防止水介质疾病的传播,是一种可靠的方法。由于它具有杀菌灭藻能力强、操作方便、价格便宜等优点,目前仍是世界上主要的饮用水消毒方法。为了保障给水管网终端的灭菌效果,管网中必须一定量的余氯,但高浓度的氯化物也会损害人体的健康。我国饮用水卫生标准GB5749-85中规定:在与水接触30分钟后应不低于0.3mg/L,管网末梢水不应低于0.05mg/L。同时饮用水加氯消毒会产生三卤甲烷、卤乙酸等消毒副产品,导致饮用水有三致(致癌、致畸、致突变)的风险。
消毒副产品如卤代烷等的测定将在有机化合物的测定一节中介绍,在此着重介绍水中余氯的测定。余氯是指水经加氯消毒接触一定时间后,水中所剩余的氯量,将加氯量减去余氯量即为水体的需氯量。饮水中余氯的作用是表征消毒效果,并可防止饮水受到再次污染。余氯有三种形式:总余氯、化合性余氯、游离性余氯。余氯测定方法有:碘量法测定总余氯量(GBJ48-83)、N,N-二乙基对苯二胺(DPD)-硫酸亚铁铵滴定法(GB11897-89)测定总余氯和游离性余氯、N,N乙基对苯二胺(DPD)比色法(GB11898-89)测定总余氯和游离性余氯。
(一)  碘量法
在酸性条件下,余氯与碘化钾作用释放出游离单质碘,使水样呈棕黄色,用标准硫代硫酸钠
溶液滴定到淡黄色,加入淀粉指示剂并继续滴定至蓝色消失。其反应式为:
  
根据消耗的硫代硫酸钠的量计算余氯的含量,计算方法如下:
总余氯(Cl2,mg/L)=
式中:c—— 标液浓度,mol/L;
  ——消耗 标液的体积,mL;
 V——水样体积,mL;
 35.45——氯的摩尔质量,g/mol
本法适用于测定总余氯(以Cl2计,mg/L)含量大于1mg/L的水样。
(二)N,N-二乙基对苯二胺(DPD-硫酸亚铁铵滴定法
在pH值6.2-6.5条件下,当水中无碘离子存在时,游离余氯与DPD反应生成红色化合物,
用硫酸亚铁铵溶液滴定至红色消失,记录滴定体积为V1(ml)。则游离氯的含量为:

式中:C——游离氯的浓度,mg/L;
C1——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mg/L;
V0——水样的体积,ml。
如果在加入DPD以后再加入1g碘化钾,此时一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)和三氯化氮(NCl3)都与DPD反应而生成红色化合物,此反应与游离氯测定的过程同时,测得的结果为总氯量,其结果可由下式计算:

式中:C2——加碘后滴定所消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,ml。
若试样中加入盛有缓冲液和DPD试液的锥形瓶后,加入少量碘化钾,反应会局限于游离氯和化合氯中的一氯胺;试样在加缓冲值和DPD之前,先加少量碘化钾。此时,游离氯,化合氯中一氯胺和三氯化氮的一半发生反应;二氯胺在以上两种情况下都不反应。因此可以根据不同的反应条件分别计算化合氯中一氯胺、二氯胺和三氯化氮的浓度。
本法适用于0.0004-0.07mmol/L(0.03-5mg/L)游离氯或总氯(以Cl2计)的测定。当水样中存在以下氧化物时不可用此法测定:溴、碘、溴胺、碘胺、臭氧、过氧化氢、铬酸盐、氧化锰、亚硝酸盐、铜离子和铁离子。铜离子<8mg/L和铁离子<20mg/L的干扰可被EDTA二钠掩蔽。
(三)N,N乙基对苯二胺(DPD)比色法
此法的原理与方法2基本相同,但不是利用硫酸亚铁铵溶液滴定来进行定量,而是将DPD和氯形成红色化合物在分光光度计中比色,测定波长为515nm,根据标准曲线进行定量分析。
本法适用于0.0004-0.07mmol/L(0.03-5mg/L)游离氯或总氯(以Cl2计)的测定。本法在以下氧化剂不存在的情况下适用:溴、碘、溴胺、碘胺、臭氧、过氧化氢、铬酸盐、氧化锰、亚硝酸盐、铜离子和铁离子。铜离子<8mg/L和铁离子<20mg/L的干扰可被EDTA二钠掩蔽。

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