環(huán)保酵素對(duì)水中余氯的探索性研究

薛書(shū)雅　李鳳梅　高云霞

摘要：指出了環(huán)保酵素具有極強(qiáng)的酸性和還原性，其對(duì)水中余氯有一定的去除作用。采用碘量法測(cè)定水中余氯的含量的方法探究了環(huán)保酵素對(duì)水中余氯的去除效果，進(jìn)而對(duì)環(huán)保酵素加入量、環(huán)保酵素在水中反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)過(guò)程的溫度等反應(yīng)過(guò)程中的影響因素進(jìn)行了研究，獲得了最佳去除條件。

關(guān)鍵詞：環(huán)保酵素；余氯；碘量法

中圖分類號(hào)：X832

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）8005803

1引言

目前，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民的生活水平在不斷進(jìn)步，人民對(duì)生活品質(zhì)要求也越來(lái)越高。再加上生態(tài)文明、節(jié)能環(huán)保理念的加強(qiáng)，環(huán)保酵素[1]的發(fā)展日益得到重視。在現(xiàn)實(shí)生活中，余氯的存在是不可避免的，其是指供水過(guò)程中或水處理之后，使用氯消毒劑消毒后殘留在水中的以正價(jià)存在的氯。在實(shí)際生活中為了避免細(xì)菌、大腸桿菌等微生物在供水管網(wǎng)中大量繁衍，供水管網(wǎng)中必須保證有一定的余氯量。按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定供水管網(wǎng)中余氯的含量：氯與水接觸30 min后余氯含量不應(yīng)低于0.3 mg/L，集中式給水除符合上述要求外，管網(wǎng)末梢水中余氯含量要高于0.05 mg/L[2]。但是，眾所周知，余氯對(duì)生活甚至人體均有危害。因此，對(duì)水中余氯的去除具有深遠(yuǎn)意義。

測(cè)量余氯的方法[3]有多種，比如碘量法、分光光度法、電化學(xué)方法等。經(jīng)綜合考慮，碘量法[4]具有方法簡(jiǎn)單、所需儀器藥品等均簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。楊珍[5]在碘量法測(cè)定自來(lái)水中余氯實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化的研究中得出碘量法測(cè)定自來(lái)水中余氯含量的最佳測(cè)定條件：取200 mL自來(lái)水需10 mL醋酸、0.4 g KI、測(cè)量時(shí)間控制在3 min內(nèi)，水溫低于50℃。

筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)，研究了碘量法測(cè)水中余氯及環(huán)保酵素對(duì)水中余氯的去除，通過(guò)對(duì)不同影響因素的研究，確定了最佳去除率的條件，結(jié)果表明，環(huán)保酵素對(duì)水中余氯具有較高去除效果，且經(jīng)濟(jì)環(huán)保，有較大的應(yīng)用前景。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器與試劑

電子天平；電爐子；pH試紙；滴定管（25 mL）；碘量瓶（300 mL）；容量瓶（100 mL、500 mL、1000 mL）；吸量管（1 mL、2 mL、5 mL、10 mL）；移液管（25 mL、50 mL）；（1+5）硫酸溶液；0.1 mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液；重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/6K2Cr2O7=0.0250 mol/L）；1%淀粉溶液；乙酸鹽緩沖溶液（pH=4）；KI（AR）。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

用移液管分別吸取3份100 mL水樣放入3個(gè)300 mL碘量瓶中（如含量小于1 mg/L時(shí)，可適當(dāng)多取水樣），然后加入0.5 g KI和5 mL乙酸鹽緩沖溶液（pH值維持在3.5～4.2，若大于此pH范圍，需繼續(xù)調(diào)至pH≈4，再滴定）。之后用0.01 mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定至溶液變?yōu)榈S色時(shí)，加入1 mL淀粉溶液，溶液會(huì)迅速變藍(lán)，則繼續(xù)用上述硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色消失[6]，記錄標(biāo)準(zhǔn)溶液用量（V1、V2、V3）。

3結(jié)果與討論

3.1環(huán)保酵素用量對(duì)水中余氯去除率的影響

首先取100 mL水樣放入碘量瓶中，再依次加入0.5 g KI和5 mL乙酸鹽緩沖溶液，調(diào)pH值在4左右，用0.01 mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定至淡黃色，加入1 mL淀粉溶液，溶液迅速變藍(lán)，再繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失，記錄消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的量。根據(jù)Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量計(jì)算水中余氯含量。

在水樣中分別加入1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL、8 mL、10 mL、15 mL、20 mL、25 mL等不同量的環(huán)保酵素，確定一定的反應(yīng)時(shí)間（5 min、10 min、15 min）做了三組試驗(yàn)，且均在室溫下進(jìn)行，重復(fù)上述操作，得出水中余氯含量，從而得出隨著環(huán)保酵素量的增加水中余氯含量降低，從而計(jì)算出余氯的去除率，總結(jié)出環(huán)保酵素對(duì)水中余氯去除的影響。

環(huán)保酵素用量對(duì)水中余氯含量的影響見(jiàn)圖1。由圖1可知，余氯去除率隨著環(huán)保酵素量的增加而逐漸增大。且環(huán)保酵素在水中反應(yīng)時(shí)間的不同去除率也不同。

3.2環(huán)保酵素與水中余氯反應(yīng)時(shí)間對(duì)水中余氯去除率的影響

取6只碘量瓶，分別加入100mL水樣，再加入同量的環(huán)保酵素（1 mL、5 mL、20 mL）分別作了3組實(shí)驗(yàn)，控制其反應(yīng)時(shí)間不同（5 min、10 min、15 min、20 min、25 min、30 min），再分別加入0.5 g KI和5 mL乙酸鹽緩沖溶液，調(diào)pH值在4左右，用0.01 mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定至淡黃色時(shí)加入1 mL淀粉溶液，溶液迅速變藍(lán)，則繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失，記錄消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的量。根據(jù)Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量計(jì)算水中余氯含量，進(jìn)而得出水中余氯的去除率。

環(huán)保酵素與水中余氯反應(yīng)時(shí)間對(duì)水中余氯去除率的影響見(jiàn)圖2。由圖2可知，余氯去除率隨著環(huán)保酵素量的增加逐漸成上升趨勢(shì)。且環(huán)保酵素加入量的不同對(duì)趨勢(shì)也有所影響。

3.3溫度不同對(duì)水中余氯去除率的影響

分別取100 mL水樣放入6個(gè)碘量瓶中，并加入同量環(huán)保酵素（5 mL），放入不同的恒溫水浴加熱（30℃、35℃、40℃、45℃）及室溫，待其反應(yīng)固定時(shí)間（15 min），再分別加入0.5 g碘化鉀和5 mL乙酸鹽緩沖溶液，調(diào)pH值在4左右，用0.01 mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定至淡黃色時(shí)向各溶液中加入1 mL淀粉溶液，溶液迅速變藍(lán)，則繼續(xù)滴定直至藍(lán)色消失，記錄消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的量。根據(jù)Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量計(jì)算水中余氯含量，進(jìn)而得出水中余氯的去除率。溫度對(duì)環(huán)保酵素去除水中余氯的去除率的影響見(jiàn)圖3。由圖可見(jiàn)，在100 mL水樣中，加入5 mL環(huán)保酵素，反應(yīng)15 min后，測(cè)得余氯去除率在40℃時(shí)達(dá)最高，可達(dá)82.2%左右。

4結(jié)論

采用環(huán)保酵素去除水中余氯，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，通過(guò)碘量法測(cè)水中余氯含量的變化得出環(huán)保酵素在不同條件下對(duì)余氯的去除率，整個(gè)過(guò)程，所需儀器設(shè)備藥品簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，操作不復(fù)雜，且準(zhǔn)確度高。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)保酵素對(duì)水中余氯去除有較高的去除率，在100 mL水樣中，室溫加入20 mL環(huán)保酵素反應(yīng)時(shí)間30 min去除率率可達(dá)96.7%，另外在100 mL水樣中加入5 mL環(huán)保酵素，反應(yīng)15 min，測(cè)得余氯去除率在40℃時(shí)達(dá)最高，可達(dá)82.2%左右。除此之外，在最佳條件下，加入足夠環(huán)保酵素反應(yīng)足夠時(shí)間可完全去除，并最佳條件的確定還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]

鄒夢(mèng)遙，吳俊良，胡卓，等.不同單一原料自制環(huán)保酵素抗氧化力初探[J].廣東化工，2015（16）：296～298.

[2]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. GB 5750-2006生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[3]馬紅娜.改性樹(shù)脂制備及其去除飲用供水中余氯機(jī)理與工藝研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005.

[4]潘協(xié)商，魏蘭芬，林軍明，等. 四種方法對(duì)醫(yī)院污水中總余氯測(cè)試的對(duì)比試驗(yàn)[J]. 中國(guó)消毒學(xué)雜志，2009，26（6）：639～642.

[5]楊珍. 碘量法測(cè)定自來(lái)水中余氯實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化的研究[J]. 環(huán)境科技，2012，25（2）.

[6]陳志龍. 淺談水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)[J]. 科技與企業(yè)，2014.