關(guān)于自來水中游離性余氯測定的研究

卜曉琴，沃 蘭

伊寧市自來水公司，新疆伊寧 835000

0 引言

2012年4月，據(jù)媒體報道，可口可樂公司三樣產(chǎn)品被檢出游離氯超標，一時之間，游離性余氯引起了人們的廣泛關(guān)注，那么游離性余氯作用是什么？又會給人們帶來怎樣的傷害？對于自來水中的游離性余氯我們又該如何檢測呢？

1 關(guān)于自來水中游離性余氯概念及危害

1.1 自來水中游離性余氯的概念

為確保自來水符合安全衛(wèi)生要求，避免發(fā)生水媒傳染病，自來水在凈水處理過程中要添加消毒劑，滅活水中的致病微生物。由于氯氣性價比較高，因此在國內(nèi)水處理行業(yè)中廣泛采用。

余氯，作為一種有效的殺菌消毒手段，仍被世界上超過80%的水廠使用著。所以，市政自來水中必須保持一定量的余氯，以確保飲用水的微生物指標安全。

游離性余氯指水中的OC1+、HOCl、Cl2等，它是余氯的一種，特點是殺菌速度快，殺菌力強，但消失快。自來水出水余氯指得是游離性余氯。

1.2 自來水中游離性余氯對人體的危害

在氯與有機酸反應(yīng)的過程中會生成包括三氯甲烷在內(nèi)的致癌物質(zhì)。歷史上，在1974年，來自荷蘭的Rook以及來自美國的Belier第一次發(fā)現(xiàn)了經(jīng)過氯消過毒的水中存在很多致癌以及會是人類基因產(chǎn)生突變的物質(zhì)，這些物質(zhì)有三鹵甲等。后來在80年代的中期，科學(xué)家又在氯消毒過的水中發(fā)現(xiàn)另一類鹵乙酸，這種物質(zhì)對于人體的傷害更大，它更容易致癌。

目前，由于自來水凈化一般是使用氯氣，而殘留的余氯在加熱的過程中會生成三氯甲烷這種致癌物，長期飲用會對人體造成非常大的危害。尤其是近年來水源污染越發(fā)的嚴重，直接導(dǎo)致自來水中余氯含量的增加。

自來水余氯濃度過高的話，主要危害有：

1）刺激性很強，對呼吸系統(tǒng)有傷害；

2）易與水中有機物反應(yīng)，生成三氯甲烷等致癌物；

3）作為生產(chǎn)原料的話，有可能起不良作用，如用其生產(chǎn)黃酒產(chǎn)品時，對發(fā)酵環(huán)節(jié)的酵母菌有殺菌作用，影響酒質(zhì)。

2 自來水中游離性余氯測定的方法

對于自來水中游離性余氯測定的方法，我們的主要依據(jù)是《生活飲用水標準檢驗法》，其中主要使用的方法可以分為以下三種：37.1鄰聯(lián)甲苯胺比色法、37.2臨聯(lián)甲苯胺-亞砷酸鹽比色法以及37.3N，N-二乙基對苯二胺-硫酸亞鐵銨滴定法

3 自來水中游離性余氯測定的方法

3.1 鄰聯(lián)甲苯胺比色法

1）原理：自來水中余氯與鄰聯(lián)甲苯胺作用產(chǎn)生黃色的聯(lián)苯醌化合物，根據(jù)其顏色的深淺進行比色定量，亦稱為甲土立丁法；

2）檢測范圍：適用于自來水總余氯及游離余氯檢測，檢測濃度最低為0.01mg/L余氯；

3）主要試劑：0.1%鄰聯(lián)甲苯胺（甲土立丁）溶液、稱取甲土立丁1g于研缽中，加入5Ml 3:7鹽酸調(diào)成糊狀，稀釋成1 000mL（或按以上比例少量配制），存于棕色瓶中，在室溫下可保存6個月，如溶液變黃則不能使用；

4）測定方法：取10mL刻度試管，加入0.5mL甲土立丁溶液，加水樣至10mL刻度處混勻，放置3分鐘～5分鐘后在余氯比色器中與標準色列進行比色，測出水樣中余氯含量（mg/ L）。

3.2 鄰聯(lián)甲苯胺-亞砷酸鹽比色法

1）原理：自來水中的余氯與鄰聯(lián)甲苯胺反應(yīng)，在生成黃色的化合物以后，加入亞砷酸鹽顏色將不會變化，如果把過程反過來，則會呈現(xiàn)出干擾物的假色。所以，根據(jù)亞砷酸鹽和鄰聯(lián)甲苯胺的加入順序，加上控制不同的顯色時間則可對游離性余氯進行測定；2）檢測范圍：適用于自來水總余氯、化合余氯及游離余氯檢測，檢測濃度最低為0.01mg/L余氯。水溫不宜超過20℃；3）主要試劑：0.5%亞砷酸溶液、5g亞砷酸鈉，溶于水中，稀釋到1 000mL，鄰聯(lián)甲苯胺溶液；4）測定方法：向試管中加入鄰聯(lián)甲苯胺溶液，加入樣本自來水50mL，快速混合搖勻，并迅速加入2.5mL亞砷酸溶液，再進行搖勻，使之與標準管對比，記錄游離性余氯與干擾物顯色的顏色。

去另一試管加入2.5mL亞砷酸鈉溶液，加入樣本自來水50mL，快速混合搖勻，并迅速加入2.5mL鄰聯(lián)甲苯胺溶液，再進行搖勻，與標準管對比，記錄顏色，這是干擾物產(chǎn)色的假色，放置10min后，再進行對比，得到干擾物混合10min后的假色。

3.3 N，N-二乙基對苯二胺-硫酸亞鐵銨滴定法（簡稱滴定法）

1）原理：自來水中的余氯可以和DPD指示劑反應(yīng)，顯示出紅色，通過硫酸亞鐵的滴定量配合余氯消失時間，可以得出余氯含量；2）檢測范圍：適用于自來水游離余氯、一氯胺及三氯按檢測，對于pH應(yīng)嚴格控制，氧化錳干擾測定，測定前必須先去除，檢測濃度最低為0.01mg/L余氯；3）主要試劑：磷酸鹽緩沖溶液、硫酸亞鐵銨標準溶液、N，N-二乙基對苯二胺指示劑溶液、碘化鉀結(jié)晶；4）測定方法：用硫酸亞鐵銨溶液迅速滴定至紅色消失，取得讀數(shù)，根據(jù)公式計算游離性余氯含量。

綜合對比，37.2臨聯(lián)甲苯胺-亞砷酸鹽比色法及37.3N， N-二乙基對苯二胺-硫酸亞鐵銨滴定法的檢測步驟比較復(fù)雜，用于操作的時間也比較長，不適合現(xiàn)場檢測，而37.1鄰聯(lián)甲苯胺比色法的特點是簡單、快捷，最常用于現(xiàn)場檢測，不過鄰聯(lián)甲苯胺比色法并不是萬能的，這種測定方法不適合低溫下測定自來水中游離性余氯。三者各有優(yōu)劣，在具體工作中應(yīng)該做好精度、環(huán)境的統(tǒng)籌考慮。雖然沒有最優(yōu)的測定方法，但是我們可以選擇最合適的測定方法。

4 自來水中游離性余氯檢測條件及優(yōu)化

由于目前尚沒有能夠完美適應(yīng)各種情形的測定方法，且每種方法都有其適應(yīng)范圍，所以，如今在工作中有大量對于自來水中游離性余氯檢測條件影響的研究。鑒于37.1鄰聯(lián)甲苯胺比色法應(yīng)用最為廣泛，以下將以37.1法為基礎(chǔ)，對其進行簡要分析。

4.1 反應(yīng)時間對于檢測結(jié)果影響

取3支同型號的50mL的比色管，分別加入50mL生活飲用水，在不同的室溫下，變化顯色反應(yīng)時間，結(jié)果見表1。

表1 反應(yīng)時間對于檢測結(jié)果影響

4.2 溫度對于檢測結(jié)果影響

取6支50mL的比色管分別加入0.4mg/L的游離性余氯標準液50mL，放入溫水浴中，其中1 支比色管插入帶有溫度計的橡膠塞，觀察溫度計的讀數(shù)，當溫度計顯示某一數(shù)值時，取出1 支比色管，加入2.5mL顯色劑，混勻后立即比色，試驗結(jié)果見表2。

表2 溫度對于檢測結(jié)果影響

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4.3 試劑使用量對于檢測結(jié)果影響

取5支50mL的比色管，加入0.35mg/L游離性余氯標準溶液50mL，加入不同量的顯色劑進行試驗，結(jié)果見表3。

表3 試劑使用量對于檢測結(jié)果影響

4.4 pH的影響

在50mL比色管中，加入0.50mg/L游離性余氯標準溶液50mL，用鹽酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的酸堿度，試驗結(jié)果見表4。

表4 pH的影響

綜上所述，針對37.1鄰聯(lián)甲苯胺比色法，檢測條件取PH<8，溫度為25℃。試劑使用量去2.5mL時，進行比色，得到的效果最佳。

5 結(jié)論

本文總結(jié)了自來水中游離性余氯的危害，分析對比了目前常用的自來水中游離性氯測定方法，并對于自來水中游離性余氯檢測的條件選擇及優(yōu)化進行了探討。目前我們常用的測定方法依舊有很多不足之處，在我們的工作之中，應(yīng)該多思考，多總結(jié)，只有這樣，我們才能對于這些不足之處進行更多的改進、最終確保人們的飲食安全。

[1]國家環(huán)境保護局.監(jiān)測分析方法[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1989：349.

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[3]王擎，鄭爽英，張馳.飲用水消毒技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國消毒學(xué)雜志，2009(4).