《飲用水的氯化消毒》實(shí)驗(yàn)綜述報(bào)告

陳燕 朱麗君 王安世 金岳龍 姚應(yīng)水

【摘 要】本文詳細(xì)闡述了《飲用水的氯化消毒》實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的和原理、實(shí)驗(yàn)耗材、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果和注意事項(xiàng)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析，以期對(duì)相關(guān)專業(yè)該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)提供參考。

【關(guān)鍵詞】飲用水；氯化消毒；實(shí)驗(yàn)綜述

中圖分類號(hào)： X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）20-0066-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.20.027

【Abstract】This paper expounds on the experiment of chlorination disinfection in drinking water.Such as the experiment content，the purpose and principle，experiment material，experiment steps，results and matters needing attention，and also analyzed the experiment results in detail.In order to provide references for related the experiment teaching.

【Key words】Drinking water；Chlorination Disinfection；Experimental Overview

2007年7月1日，國家標(biāo)準(zhǔn)委和衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)和13項(xiàng)生活飲用水衛(wèi)生檢驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了生活飲用水的水質(zhì)衛(wèi)生要求、水源水質(zhì)衛(wèi)生要求、集中式供水單位衛(wèi)生要求、二次供水衛(wèi)生要求、涉及生活飲用水衛(wèi)生安全產(chǎn)品衛(wèi)生要求、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水質(zhì)檢驗(yàn)方法[1]。為確保居民飲用水的安全，使水質(zhì)符合飲用水各項(xiàng)細(xì)菌學(xué)指標(biāo)的要求，防止介水傳染病的發(fā)生和傳播，必須對(duì)水進(jìn)行消毒處理。常用的消毒方法主要有：（1）物理消毒法，如煮沸、紫外線照射、超聲波等；（2）化學(xué)消毒法，如氯化消毒、二氧化氯、臭氧消毒、碘消毒等。其中氯化消毒是最方便、效果最好的消毒方法[2-3]。本文以漂白粉氯化消毒為例，對(duì)《飲用水的氯化消毒》實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的和原理、步驟、結(jié)果和注意事項(xiàng)做一闡述，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析，以期對(duì)相關(guān)專業(yè)該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（1）消毒前漂白粉的有效氯測(cè)定；

（2）消毒過程中漂白粉的加入量測(cè)定；

（3）消毒后水中余氯測(cè)定。

2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?/p>

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）認(rèn)識(shí)飲用水消毒的意義；

（2）掌握用漂白粉對(duì)飲用水消毒的操作過程以及消毒效果的評(píng)價(jià)和控制；

（3）了解有效氯、余氯測(cè)定的方法和原理。

2.2 實(shí)驗(yàn)原理[4-5]

（1）漂白粉有效氯含量的測(cè)定：在酸性溶液環(huán)境下，定量的漂白粉中有效氯可氧化碘化鉀而析出碘，再用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的碘，根據(jù)硫代硫酸鈉的消耗量即可計(jì)算出漂白粉中有效氯的含量，反應(yīng)式如下：

（2）漂白粉加入量測(cè)定：取一定體積的水樣數(shù)份，分別加入不同量的已知濃度的漂白粉稀釋液，靜置30min后，觀察余氯，取余氯最適當(dāng)（0.3mg/l）的水樣，計(jì)算所需漂白粉的加入量，注意此方法需要漂白粉中有效氯含量在15%以上。

（3）水中余氯的測(cè)定：水中余氯在酸性溶液中與鄰聯(lián)甲苯氨作用，會(huì)產(chǎn)生黃色聯(lián)苯醌化合物，可根據(jù)其顏色深淺進(jìn)行比色定量。

3 實(shí)驗(yàn)器材和試劑

3.1 漂白粉有效氯含量的測(cè)定

【器材】250ml錐形瓶1個(gè)，研缽1個(gè)，玻棒1支，100ml量筒1個(gè)，100ml容量瓶1個(gè)，25ml量筒一個(gè)，2ml移液管2支，1ml移液管1支，堿式滴定管1支，小藥匙1個(gè)，60ml試劑瓶4個(gè)，膠頭滴管1個(gè)。

【試劑】0.05N硫代硫酸鈉溶液；1%淀粉溶液；10%碘化鉀溶液；冰醋酸；漂白粉晶；蒸餾水。

3.2 漂白粉加入量測(cè)定

【器材】50ml具塞比色管5支，100ml量筒1支，研缽1個(gè)，250ml燒杯1個(gè)，5ml移液管1支，膠頭滴管1個(gè)。

【試劑】0.01%漂白粉液；水樣；甲土立丁溶液；標(biāo)準(zhǔn)比色列。

3.3 余氯測(cè)定

【器材】50ml具塞比色管1支，250ml燒杯1個(gè)，5ml移液管1支，膠頭滴管1個(gè)。

【試劑】自來水；甲土立丁溶液；標(biāo)準(zhǔn)比色列。

4 實(shí)驗(yàn)步驟[5]

4.1 漂白粉有效氯含量的測(cè)定

（1）取漂白粉晶2片（約0.71克）放入研缽研成粉末后，加少量蒸餾水用玻璃棒拌成糊狀，再加蒸餾水使成懸浮液，導(dǎo)入100ml容量瓶中，用蒸餾水沖洗研缽3次，將洗液全部導(dǎo)入容量瓶，然后加蒸餾水至刻度線定容，不斷振蕩容量瓶混勻溶液。

（2）取250ml錐形瓶，加入10%KI溶液2ml、80ml蒸餾水和2ml冰醋酸。

（3）用25ml小量筒從容量瓶內(nèi)取出25ml樣品懸浮液，放入錐形瓶內(nèi)，此時(shí)溶液立刻呈棕色，振蕩均勻后靜置5分鐘。

（4）滴定管加入0.05N Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液，振蕩錐形瓶進(jìn)行滴定，直到出現(xiàn)淡黃色，然后加入1ml淀粉溶液，此時(shí)溶液呈藍(lán)色。繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛褪去為止，記錄Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液用量。

（5）計(jì)算：有效氯（Cl2，%）=V%

V——0.05N Na2S2O3溶液用量，滴定時(shí)用去的0.05N Na2S2O3的ml數(shù)即代表實(shí)驗(yàn)所用漂白粉晶中所含有效氯的百分?jǐn)?shù)。

4.2 漂白粉加入量測(cè)定

（1）配制0.01%漂白粉溶液：稱取0.01克漂白粉于研缽中，加入蒸餾水少許，研磨后倒入100ml容量瓶，加蒸餾水稀釋至100ml。此溶液1ml=0.1mg漂白粉。

（2）將5支具塞比色管按順序排好進(jìn)行標(biāo)號(hào)列，用燒杯往其中各加入50ml水樣。

（3）用移液管分別吸取0.01%漂白粉液0.5、1.0、1.5、2.0、 2.5ml依次加入以上各管中，此時(shí)各管所含漂白粉量分別為1.0、2.0、 3.0、4.0、5.0mg/L，混勻靜置半小時(shí)后，分別向各管中加入甲土立丁溶液2.5ml，混勻。

（4）10分鐘后，進(jìn)行比色選擇余氯在0.3mg/L左右的一管，計(jì)算此管中的漂白粉加入量即為消毒水樣所需的加入量，如以上各管都不含余氯說明水的需氯量較大，應(yīng)按比例再依次加大漂白粉溶液的量，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，至找到有適宜余氯時(shí)為止。

（5）計(jì)算：

水樣漂白粉加入量（mg/L）=相當(dāng)于余氯0.3mg/L管中所加入0.01%漂白粉溶液的ml數(shù)×2例如第3管所呈現(xiàn)的余氯相當(dāng)于0.3mg/L時(shí)，則該水樣的漂白粉加入量即為3.0mg/L。

4.3 水中余氯測(cè)定

取中段自來水50毫升于比色管中，加甲土立丁溶液2ml，混勻靜置10分鐘后與標(biāo)準(zhǔn)色列比色，可得余氯的含量。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

5.1 漂白粉有效氯含量的測(cè)定

漂白粉（Ca（OCl）Cl）具有消毒能力的有效氯是OCl-分子團(tuán)，OCl-與H+化合生成HOCl，其殺菌作用較OCl-強(qiáng)。通常漂白粉含有效氯一般在28%～35%，不應(yīng)低于25%。漂白精含有效氯一般在60%～70%，應(yīng)不低于50%，否則就不適合作消毒用。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果有效氯（Cl2%）——65%，在有效范圍值之內(nèi)。

5.2 漂白粉加入量測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)參照對(duì)比后，得出漂白粉加入量為3.0mg/L。

5.3 水中余氯測(cè)定

余氯能殺滅水中腸道致病菌。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用氯消毒時(shí)，接觸時(shí)間30分鐘，游離性余氯不低于0.3mg/L，管網(wǎng)末梢水游離性余氯不低于0.05mg/L。本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得管網(wǎng)末梢水余氯>0.05mg/L。

6 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

6.1 實(shí)驗(yàn)器材使用規(guī)范

（1）容量瓶要選擇與要求一致體積的容量瓶，使用前檢查是否漏液，固體物質(zhì)應(yīng)先在燒杯中溶解，之后再用玻璃棒將其轉(zhuǎn)移到容量瓶中，玻棒和燒杯需用蒸餾水重復(fù)洗滌三次，液體倒入容量瓶中，液面離標(biāo)線1厘米左右時(shí)，應(yīng)改用膠頭滴管小心滴加。（2）滴定管使用前先檢查是否漏液，先用蒸餾水潤洗2～3次，再用3～5ml標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗2～3次，滴定前排盡尖嘴中的氣泡，滴定時(shí)左手控制滴定管，右手向同一方向振蕩錐形瓶，眼睛注視瓶內(nèi)溶液顏色變化，滴定速度先快后慢。

6.2 漂白粉有效氯含量測(cè)定

（1）漂白粉晶片應(yīng)充分研磨，以便溶解釋放有效氯；（2）定容時(shí)注意最后蒸餾水的加入勿過量；（3）滴定時(shí)一定要邊滴定邊充分振蕩三角燒瓶，同時(shí)注意溶液的顏色變化，溶液藍(lán)色褪去的瞬間立刻停止滴定；（4）移液管務(wù)必要專管專用，所加試劑一定要按照順序進(jìn)行滴加。

6.3 漂白粉加入量測(cè)定

（1）比色管中加入的是準(zhǔn)備好的水樣，而非蒸餾水或自來水；（2）取水樣時(shí)使用燒杯，非移液管；（3）本實(shí)驗(yàn)中使用的漂白粉液是提前配制好的0.01%的漂白粉液，非有效氯測(cè)定中的樣品；（4）甲土立丁溶液中含有濃硫酸，使用時(shí)注意安全。

6.4 水中余氯測(cè)定時(shí)

（1）取水時(shí)應(yīng)取中段自來水，先打開水龍頭，放掉可能被污染的前段水，約10分鐘后再取水；（2）水樣溫度在15～20。C時(shí)顯色最好。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《生活引用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）.

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[3]林英姿，陳壯.飲用水消毒方法的研究進(jìn)展[J].中國資源綜合利用，2016，34（6）：39-40.

[4]趙進(jìn)沛，李秀芹.飲水消毒中的有效氯和余氯及其含量測(cè)定[J].職業(yè)與健康，2008，24（20）：2213-2214.

[5]陳國元，楊克敵.《預(yù)防醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》[D].科學(xué)出版社，2005年8月.