水質中游離氯測定方法實驗條件的優化

張倩 張吉喆

（大連市環境監測中心 遼寧大連 116023）

游離氯（freechlorineresidual）是指水體中以次氯酸、次氯酸鹽離子和溶解的單質氯形式存在的氯。水中游離氯的主要來源于飲用水加氯以殺滅或抑制微生物過程，在消毒過程中，常導致水中存在過量的游離氯，這些過量的氯不僅影響水的口感和氣味，破壞水的品質。而且能夠與水中某些有機物反應生成有致畸、致癌和致突變的一系列氯代烴類物質[1-3]。因此，準確測定水質中游離氯的含量對環境管理工作具有重要意義。

目前，國內測定水質中游離氯的標準分析方法以化學分析法、分光光度法以及電化學余氯傳感器法為主[4]。現行標準《水質游離氯和總氯的測定N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法》（HJ 586-2010）規定了水中游離氯和總氯測定方法。N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法（以下簡稱“DPD分光光度法”）的特點是操作簡單，對實驗儀器設備要求不高，適合于大部分實驗室開展分析測試工作。然而，在實際應用該方法時發現，在測定水質余氯的過程中，氫氧化鈉加入時間不同對結果產生較大的影響。針對上述問題，作者進行了大量試驗研究，對方法進行了優化。試驗結果表明，優化后的方法不影響分析的準確性，其結果的準確度和精密度均能滿足實驗要求。

1 實驗部分

1.1 方法原理

在pH為6.2～6.5條件下，游離氯直接與N,N-二乙基-1,4-苯二胺（DPD）發生反應，生成紅色化合物，于515nm波長處測定其吸光度。

1.2 儀器

T6新悅分光光度計（配有10mm和50mm比色皿），100ml容量瓶，250ml錐形瓶。

1.3 試劑

硫酸溶液（1.0mol/L）；氫氧化鈉溶液（1.0mol/L）；碘酸鉀標準貯備液；磷酸鹽緩沖溶液（pH=6.5）；N,N-二乙基-1,4-苯二胺硫酸鹽溶液（DPD）。

1.4 實驗過程

標準方法HJ586-2010中規定，在配制標準曲線及樣品測定過程中，“向各容量瓶中加入1.0ml硫酸溶液。1min后，向各容量瓶中加入1mlNaOH溶液，用水稀釋至標線”。在日常實際應用中發現，1分鐘之后加入氫氧化鈉溶液，該操作步驟會造成樣品的吸光度不穩定。本研究針對這一現象進行了試驗，調整了氫氧化鈉溶液的加入時間。表1中列舉了不同氫氧化鈉加入時間對結果吸光度的影響。

表1 溶液吸光度變化與時間的關系

由表5所示可知，當氫氧化鈉溶液加入時間延后至20min以上時，平行樣品之間的吸光度值相對標準偏差已降至1%以下，其結果的精密度已可以滿足實驗的要求；同時，將氫氧化鈉加入時間20min以后溶液吸光度值基本保持穩定，因此說明將氫氧化鈉的加入時間調整至20min以后可以提高結果的準確性。

為了驗證該操作步驟的準確性，本研究從繪制校準曲線、測定實際樣品兩方面對優化的方法進行試驗驗證。

1.4.1 繪制校準曲線

使用碘酸鉀標準使用液II配制成氯質量濃度為0.00、0.02、0.04、0.08、0.12、0.16和0.20mg/L的標準曲線，分別按照國標方法和優化方法進行校準曲線的繪制，其結果見表2。

表2 2 種方法標準曲線比較

由表2可知，優化方法校準曲線的相關系數r為0.9998，而標準方法校準曲線的相關系數為0.9961，表明優化后的方法游離氯含量和吸光度線性關系更好，更能滿足日常環境監測的需要。

1.4.2 實際樣品測定

對某醫院醫療廢水的樣品按照標準方法和優化后的方法分別進行加標回收率測定，其結果見表3。

表3 2 種方法加標回收率測定比較

由表3可知，和標準方法相比，優化后方法在進行實際樣品測定時，其加標回收率更好，能完全滿足實際工作的需要。

2 結論

本文對標準方法《水質游離氯和總氯的測定N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法》（HJ586-2010）進行了優化，改變了樣品前處理方式，將溶液氫氧化鈉的加入時間由原來的1min調整為20min。優化后方法與標準方法通過校準曲線繪制和實際樣品加標回收率兩方面進行比較。結果表明，優化后方法的校準曲線具有更好的線性，測定樣品的準確度和精密度更好，能夠滿足水中游離氯日常監測分析的要求。

[1]國家環境保護總局和水和廢水監測分析方法編委會.水和廢水監測分析方法[M].4版增補版.北京：中國環境科學出版社，2009.

[2]馬紅娜，李夢耀，劉建,對氨基二甲苯胺分光光度法測定水中余氯[J].長安大學學報,2004,21(4):.68-70.

[3]李夢耀，錢會，魯晉南,硫脲紫外退色分光光度法測水中余氯[J].安全與環境學報,2006,6(6):82-83.

[4]陸喜紅，楊麗莉，葉瑾，DPD分光光度法測定水中游歷余氯的探討[J].環境監測管理與技術,2013，25(3):41-44.

[5]環境保護部.HJ/T586-2010水質游離氯和總氯的測定N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法[S].北京：中國環境科學出版社，2010.