关于生活饮水中余氯的检测
2015-04-17金宁
金 宁
中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所,北京 100050
生活饮用水是人们生活中所必须的物质之一,其水质的安全问题一直受到人们的广泛关注。目前,在生活饮用水生产过程中,含氯消毒剂广泛用于过程中的消毒环节,如果在生活饮用水中,余氯的含量超过了一定的标准,将会对人体产生危害,如致癌、致突变等[1]。因此,水中余氯的准确检测测就变得非常重要。本研究采用N,N--二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法对生活饮用水的余氯进行测定,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 实验原理
在pH值为6.15-6.45条件下,游离态氯离子直接与N,N-二乙基-1,4-苯二胺发生反应生成红色化合物,于510 nm波长处测定其最大吸光度。
1.2 实验试剂
磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠、硫酸溶液、硫代硫酸钠、次氯酸钠及10%碘化钾溶液。
1.2.1 磷酸盐缓冲溶液的配制 称取60 g磷酸二氢钠加上46 g磷酸二氢钾,依次溶于水中,加入1 g固体的乙二胺四乙酸二钠,转移至1000 mL容量瓶中定容。
1.2.2 DPD溶液的配制 将20 mL浓硫酸、0.2 g固体乙二胺四乙酸二钠和l g N,N-二乙基对苯二胺用盐酸盐溶液溶解,完全溶解后转移至1000 mL容量瓶中,冷却后定容,置于棕色瓶中避光保存[2]。
1.2.3 余氯标准溶液的配制 称取1 g次氯酸钠溶解后,转入至250 mL容量瓶中定容。向容量瓶中依次加入余氯标准溶液5 mL,硫酸溶液10 mL,10%碘化钾溶液10 mL,最后用硫代硫酸钠的标准溶液滴定游离态碘,至蓝色消失后记录所用硫代硫酸钠的总量。
1.3 检测方法
1.3.1 标准曲线的测定 分别取0.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,1.0,2.0,3.0 mL的余氯标准溶液置于10 mL比色管中,定容。向各管中依次地加入0.5 mL的磷酸盐缓冲溶液和DPD溶液,均匀混合后,以纯净水作为对比参照,在510 nm条件下测定吸光度[3]。
1.3.2 样品的测定 取10 mL水样作为样品,按照标准曲线测定方法进行测定,并计算出测定结果。
2 结果
2.1 标准曲线的线性关系
在余氯含量0~3 mg/L的测定范围内,余氯与DPD溶液呈现标准的线性关系。
2.2 两种浓度标准溶液显色稳定性
从显色结果来看,低浓度水样品的吸光值会随着放置时间增加而呈现逐渐升高的趋势,高浓度水样品的吸光值随时间的增加反而呈下降的趋势,而变化最大的时间点是10 min时,因此,所以实验过程要控制在10 min内,可以获得最佳的吸光值。
2.3 两种浓度标准溶液显色吸光度测定与温度关系
随着水样温度升高,吸光度值都有不同程度的下降,而开始变化的温度点是20℃左右,说明水温的上升使次氯酸及其盐的分解加速了,从而导致余氯浓度的衰减。因此应该将测定温度设定为20℃。
2.4 本地生活用水余氯测定结果
管网供水系统中有5个余氯的达标项目,总合格率为62.5%,其中不合格的水样都采自远离自来水厂的区域,主要集中在管网终端的地区,二次供水的余氯含量更低,合格率仅为35%,说明二次供水受到了温度及放置时间的影响,消耗了水样中部分的余氯,加速了余氯浓度的衰减。见表1。
表1 饮用水余氯检测结果(1-8号来自管网供水,9-16来自二次供水)
3 讨论
DPD分光光度法的测量原理是DPD与水中余氯迅速反应而产生红色。研究表明在510 nm波长处有最大的吸光度[4]。从本研究结果来看,在余氯含量0~3mg/L测定范围内,DPD溶液与水样中游离余氯反应呈良好的线性关系,符合分光光度法的测定要求[5]。两种浓度标准溶液显色稳定性结果表明低浓度水样品的吸光值会随着放置时间增加而呈现逐渐升高的趋势,高浓度水样品的吸光值随时间的增加反而呈下降的趋势,而变化最大的时间点是10 min时,因此,所以实验过程要控制在10 min内,可以获得最佳的吸光值。两种浓度标准溶液显色吸光度测定与温度关系显示随着水样温度升高,吸光度值都有不同程度的下降,而开始变化的温度点是20℃左右,说明水温的升高使得次氯酸及其盐的分解加速了,从而导致余氯浓度的衰减。因此应将测定温度设定为20℃。
从本地本地生活用水余氯测定结果来看,管网供水系统中的余氯达标项目有5个,合格率为62.5%,而二次供水中余氯的含量更低,合格率仅为35%,这说明二次供水受到了温度及放置时间的影响,消耗了水样中部分的余氯,加速了余氯的衰减。
[1]陈斌生,田佩瑶,许志强,等.饮用水中余氯现场检测方法研究[J].首都公共卫生,2014,8(2):78-79.
[2]张吉咭,张倩.DPD分光光度法测定水质中余氯的方法研究[J].黑龙江环境通报,2014,38(1):29-30.
[3]石允生.离子色谱法测定饮用水中的余氯[J].卫生研究,2012,41(5):858-859.
[4]弥平,王筠.生活饮用水中的余氯检测[J].天津化工,2014,28(2):41-43.
[5]王璐璐.生活饮用水中余氯检测技术研究与应用[J].中国化工贸易,2013,18(5):310-311.