生活飲用水中的余氯檢測

（周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南 周口 466000）

隨著社會的發(fā)展和物質(zhì)生活的逐步提高，食品安全問題日益受到普遍關(guān)注。生活飲用自來水是人們賴以生存物質(zhì)之一，我國生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在出廠水中氯氣及游離氯制劑 (游離氯)的余量≥0.13mg/L，管網(wǎng)末梢水中的余量≥0.105mg/L[1]。然而，這個標(biāo)準(zhǔn)并沒有規(guī)定自來水中余氯的上限，過量的余氯不僅會影響水的口感和品質(zhì)，更具有危害性的是由于氯與水中殘余有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成多種鹵代物，醫(yī)學(xué)研究表明這些物質(zhì)會對人體產(chǎn)生一定的致癌、致突變作用[2,3]。

余氯測定的方法主要有化學(xué)分析法和分光光度法，化學(xué)分析法檢測限較高，僅適合于水中高濃度余氯的測定，且操作比較麻煩；分光光度法是利用余氯與顯色劑生成有色物質(zhì)，其吸光度在一定條件下與余氯濃度遵守比爾定律，常用的顯色劑有對氨基-N,N-二乙基苯胺(DPD法)、鄰聯(lián)甲苯胺(DMB法)等，此類方法簡單快速，便于現(xiàn)場快速測定，是常用的生活飲用水中余氯的檢測方法[4,5]。

1 實驗部分

1.1 主要實驗儀器及試劑

儀器：751型紫外可見分光光度計。

試劑：磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、乙二胺四乙酸二鈉、N,N-二乙基對苯二胺均為分析純，實驗用水為無氯純水。

1.1.1 磷酸鹽緩沖溶液的配制：將24gNa2HPO4、46g K2HPO4和0.8gEDTA-2Na溶解在純水中，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中定容。

1.1.2 DPD溶液的配制：按1∶3（體積比）配制98%濃硫酸和蒸餾水的混合溶液8mL，加入0.2g乙二胺鹽酸鹽和1gN,N-二乙基對苯二胺鹽酸鹽溶解，定容至1000mL容量瓶中，儲存于棕色瓶中冷暗處保存。

1.1.3 余氯標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：稱取次氯酸鈉1.00g，溶解后，轉(zhuǎn)入250mL容量瓶中定容。依次向碘量瓶中加入上述溶液5mL、2mol/L硫酸10mL、10%碘化鉀溶液10mL，用0.05mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定游離碘，待溶液呈淡黃色時加入0.5%淀粉溶液10滴，滴定至藍(lán)色消失，記錄所用硫代硫酸鈉的總量。所用1mol/L硫代硫酸鈉1mL相當(dāng)含有0.0355g有效氯，使用時逐級稀釋至所需的質(zhì)量濃度。

1.1.4 自來水的處理

水樣采集按(GB/T5750－2006)《飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法》中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

1.2 檢測方法

DPD溶液與水樣中游離余氯反應(yīng)變紅，在510 nm處具有最大吸收。

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定

分別取 0，0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,1.0,2.0,3.0mL余氯標(biāo)準(zhǔn)溶液于10mL比色管中定容。然后向各管依次加入0.5mL磷酸鹽緩沖溶液和DPD溶液，混合均勻，以純水為參比，在510nm下測定吸光度。

1.2.2 樣品的測定

取10 mL水樣，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線測定方法進(jìn)行，并計算出測定結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系

標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1，其線性方程為Y=1.0520X-0.0002，R2=0.9999，在余氯含量 0～3mg/L 測定范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，符合分光光度法的測定要求。

圖1 測定余氯含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 兩種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液顯色穩(wěn)定性實驗

圖2 兩種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液顯色后測定時間對吸光值的影響

由圖2可知，低濃度水樣的吸光值會隨放置時間延長而略有升高，高濃度水樣的吸光值隨時間延長反而下降。所以實驗過程要控制在10min內(nèi)。

2.3 兩種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液顯色吸光度測定與溫度關(guān)系

圖3 兩種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度對吸光度的影響曲線1和曲線2分別為0.2 mg/L和1 mg/L的余氯標(biāo)準(zhǔn)液

由圖可知，隨標(biāo)樣溫度升高，測定的吸光度值都有不同程度的衰減，說明余氯的衰減主要是次氯酸及其鹽的自身分解，水溫升高加速了分解過程。因此適宜測定溫度定為20℃。

2.4 某地生活飲用水測定結(jié)果

根據(jù)以上研究對某地進(jìn)行采樣檢測，實驗過程在適宜測定條件下進(jìn)行，結(jié)果區(qū)見表1。每個水樣重復(fù)三次測定結(jié)果取平均值。從表1中可以看出，管網(wǎng)供水中的余氯達(dá)標(biāo)項目6個，合格率為60%，其中不合格水樣都來自遠(yuǎn)離自來水廠的管網(wǎng)末梢小區(qū)，這說明余氯衰減與輸送距離有關(guān)。二次供水的余氯含量更低，合格率僅40%，這反映出二次供水中受水溫和放置時間的影響，同時可能含有一些懸浮水生物及有機(jī)物，會消耗水中部分的余氯，加速二次供水中余氯的衰減。

表1 飲用水余氯檢測結(jié)果(1-10水樣來自管網(wǎng)供水,11-20二次供水)

3 結(jié)論

采用DPD分光光度法對某地生活飲用水余氯進(jìn)行檢測，確定了適宜的生活飲用水余氯的檢測條件，時間為10min以內(nèi)，溫度為20℃。不合格的水樣都來自遠(yuǎn)離水廠管網(wǎng)未稍的小區(qū)。

[1]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 574922006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

[2]Anthony B.DeAngelo，F(xiàn).Bernard Daniel，Bernard M.Most，et al.The carcinogenicity of dichloroacetic acid in the male Fischer 344 rat[J].Toxicology，1996,114（3）:207-221.

[3]何爭光，蔡春光，蔡偉民，等.自來水中氯消毒副產(chǎn)物MX的形成、轉(zhuǎn)化和致突變性研究進(jìn)展[J].上海交通大學(xué)學(xué)報,2004，22(3):322-323.

[4]陳佼驕，杜敏，韓冰.DPD比色法測定電解海水產(chǎn)生的有效氯濃度[J].工業(yè)水處理，2006,26(8):66-69.

[5]MoberyL,KarlbergB.An improved N,N-diethyl-ρ-phenylenediamine(DPD)method for the determination of free chlorine based on multiplewavelength detection[J].Analytica Chimica Acta,2000,407:1327-1337.