取样对自来水出厂水二氧化氯检测的影响

2017-04-18曹青

分析仪器 2017年1期

关键词：二氧化氯比色水龙头

曹青

（深水光明水务有限公司光明水厂，深圳518107）

取样对自来水出厂水二氧化氯检测的影响

曹青

（深水光明水务有限公司光明水厂，深圳518107）

自来水出厂水二氧化氯余量的检测目前一般都是采用GB／T 5750－2006《生活饮用水标准检验方法》DPD分光光度法现场测定法，由于二氧化氯性质非常活泼，在水中不稳定，在实际化验工作中很多化验工作者不了解其特性，经常发现测试数据波动大，影响其对水中二氧化氯含量的判断。本文对此进行了研究，发现取样对二氧化氯检测结果的影响较大，并指出了如何正确采集水样，提高二氧化氯检测结果的准确性和重复性，对实际工作判定自来水中二氧化氯消毒剂余量是否达标有着重要意义。实验选取方便携带和操作方法简易的深圳市清时捷科技有限公司生产的Q－CL501便携式余氯·二氧化氯五参数快速测定仪测定出厂水中的二氧化氯。

二氧化氯检测取样准确性重复性

二氧化氯作为一种广谱、高效、快速型的消毒剂，因其优异的性能，被广泛应用于水处理等行业［1］。作为一个国标规定的水质常规日检项目，如何准确快速分析出水体中存在的二氧化氯的含量，对于二氧化氯水处理过程中的工艺及质量问题判断能够提供最直接准确的依据。

二氧化氯性质极为活泼，是一种极易溶于水，也易溶出于水的气体。在检测过程中为得到水体中准确的二氧化氯含量，需确保测试水体中二氧化氯的损失最小，才能得到准确的二氧化氯测试结果。本文具体阐述了采样操作对测试结果的影响。

1 采样对二氧化氯测试结果影响

二氧化氯的性质活泼，采样操作中采样瓶未清洗干净、使用塑料采样瓶采集样品时，会导致二氧化氯检测结果的偏低，这是由于二氧化氯的强氧化性与采样瓶中杂质发生氧化反应消耗，并且塑料容器本身具有较大的二氧化氯需要量。另外，采集样品后溶于水中的二氧化氯经曝气、直射光照及震荡易引起水体中二氧化氯加速分解、溢出从而导致测得结果偏低，当用取水桶采样时应当注意避免这些因素对测试结果产生影响。袁海涛［2］等，对二氧化氯水溶液的性质进行了探究，表明了二氧化氯是一种不稳定、易于分解的气体；当水体中存在杂质时会导致其水溶液稳定性降低；并且光照与温度的升高都会导致二氧化氯的歧化分解，导致其质量浓度的下降，从而影响溶液的稳定性。

1.1 直接取样与用采样瓶取样对检测结果重现性的影响

在实际采样操作中，会有从水龙头直接取样的情况，这种情况下误差是由采集的样品不具有代表性造成的，二氧化氯本身在一定条件下就会进行歧化反应，导致其不易存储［3］，所以在现场测定在采样前应将水龙头开至最大，并让水持续流出至少10分钟，以确保采集样品具有代表性。此误差会造成测试结果偏低甚至为零。并且由于二氧化氯气体活泼，为确保测试数据的可靠性，在平时取样时，应将待测样品装满到采样瓶中盖上盖子等待5分钟左右待样品稳定下来后再进行测试，若直接用比色瓶在水龙头多次取样的情况，则易造成测试结果波动。

精密度用相对标准偏差表示，其数值表示数据的波动情况，从表1可看出直接用比色瓶从水龙头取样的精密度为17.87%，用采样瓶采样后静置5分钟的精密度为6.95%，用比色瓶从水龙头取样的精密度明显要大于用采样瓶采样后静置5分钟的数据。上述数据用折线图（图1）表示更为直观，明显看出用比色瓶从水龙头取样的波动更大。

表1 两种取样方式数据对比

图1 两种取样方式数据对比图

1.2 迅速冲入采样瓶与水样缓缓流入对检测结果的影响

在取样时应先将水龙头关小，让水流缓缓流入至采样瓶中，切不可迅速冲入采样瓶中，因为在水流迅速冲入的过程中产生的气泡会带走一部分的二氧化氯，从而造成检测结果的偏低。使用深圳市清时捷公司生产的S－CL501余氯·二氧化氯五参数快速测定仪，在某水厂测试的出厂水数据验证了这一点，迅速冲入采样容器中测得的结果为0.12、0.15、0.19、0.13、0.10、0.14mg／L，同时缓缓流入至采样容器中测得结果值为0.12、0.13、0.12、0.11、0.13、0.11mg／L，此次测试中迅速冲入采样瓶中采集样品会造成测试结果波动较大（表2）。

表2 采样水流速度对二氧化氯的影响

从表2可以看出水样迅速冲入采样瓶的精密度为22.12%，用水样缓缓流入采样瓶的精密度7.45%，迅速冲入采样瓶的精密度明显要大于水样缓缓流入采样瓶的精密度，说明迅速冲入采样瓶的数据波动更大。把上述数据用折线图（图2）表示更为直观，明显可看出水样迅速冲入采样瓶的波动更大。

图2 采样水流速度对二氧化氯的影响对比图

1.3 水样放置时间对检测结果的影响

由于二氧化氯本身不稳定且易挥发，采集后的样品不宜放置时间过长，随着时间的延长二氧化氯其自身会不断转化，导致测试二氧化氯含量的不断降低。刘德晔［4］等，用纯二氧化氯溶液模拟了实验室检测环境给二氧化氯检测带来的影响，控制二氧化氯溶液在无直射光仅有漫反射光并控制室温于20℃的室内。在放置60min过程中，每隔15min检测一次，得到表3结果。

表3 采样后放置时间对二氧化氯检测的影响

从图3可以明显看出表3模拟实验得出的数据即二氧化氯很不稳定，易随时间而消耗，因此对于二氧化氯的检测应取样后尽快测定。

取样对二氧化氯测试结果的影响，应当在取样操作时严格规范操作，特此提出以下取样操作注意要点。

图3 采样后放置时间对二氧化氯检测的影响对比图

2 二氧化氯水样的采集

鉴于二氧化氯性质活泼，正确的采样操作才能保证测试结果的准确；水样采集应当具有代表性，并且采样过程应当规范。二氧化氯的采样应避免其光化学分解，避免蒸发而损失的量、黏附于玻璃器皿上的量和稀释时损耗的量。应在反应装置的出口处收集样品，并尽快对采集的样品进行分析。

采集样品时应注意以下事项：

（1）使用玻璃瓶采样，而不要使用塑料容器采样，因为塑料容器会与二氧化氯等消毒剂发生反应。使用玻璃采样瓶在采样前需要彻底洗净，请将采样瓶浸泡在稀的漂白剂溶液（大约1L蒸馏水中加入1mL漂白剂）中1小时以上，再用去离子水或蒸馏水彻底冲洗干净。如果采样器每次使用后均用去离子水或蒸馏水彻底浸泡，那么只进行非经常性的预处理即可。

（2）如果是用采样瓶在水龙头接取水样，把水龙头开到最大并让水持续流10分钟以上，确保采样具有代表性。采样时使水样缓缓充满采样瓶，此时保持水龙头打开，让水溢出流几分钟后，再盖上瓶盖，使采样瓶中装满水样且注意不要使水样曝气或有气泡残留在采样瓶中；如果用比色瓶直接在水龙头接取水样，用水样多次润洗比色瓶后，小心缓慢地将水样接到12.5mL刻度线位置，并立刻测试。注意采样时不可快速地把水样冲满比色瓶，这会导致二氧化氯的挥发，造成测定结果不准确。

（3）采样后应尽快进行分析测试，二氧化氯是强氧化性物质，在天然水体中不稳定，它们可以迅速与很多无机物发生反应，同时也可以缓慢地氧化有机化合物。并且许多因素都会影响水中消毒剂的降解，如反应物浓度、光照、温度、pH 值和盐度等。