《飲用水的氯化消毒》實驗綜述報告

陳燕 朱麗君 王安世 金岳龍 姚應水

【摘 要】本文詳細闡述了《飲用水的氯化消毒》實驗的內容、目的和原理、實驗耗材、實驗步驟、結果和注意事項，并對實驗結果進行了詳細分析，以期對相關專業該實驗的教學提供參考。

【關鍵詞】飲用水；氯化消毒；實驗綜述

中圖分類號： X832 文獻標識碼： A 文章編號： 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，國家標準委和衛生部聯合發布了《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）強制性國家標準和13項生活飲用水衛生檢驗國家標準。該標準規定了生活飲用水的水質衛生要求、水源水質衛生要求、集中式供水單位衛生要求、二次供水衛生要求、涉及生活飲用水衛生安全產品衛生要求、水質監測和水質檢驗方法[1]。為確保居民飲用水的安全，使水質符合飲用水各項細菌學指標的要求，防止介水傳染病的發生和傳播，必須對水進行消毒處理。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《飲用水的氯化消毒》實驗的內容、目的和原理、步驟、結果和注意事項做一闡述，并對實驗結果進行詳細分析，以期對相關專業該實驗的教學提供參考。

1 實驗內容

（1）消毒前漂白粉的有效氯測定；

（2）消毒過程中漂白粉的加入量測定；

（3）消毒后水中余氯測定。

2 實驗目的和原理

2.1 實驗目的

（1）認識飲用水消毒的意義；

（2）掌握用漂白粉對飲用水消毒的操作過程以及消毒效果的評價和控制；

（3）了解有效氯、余氯測定的方法和原理。

2.2 實驗原理[4-5]

（1）漂白粉有效氯含量的測定：在酸性溶液環境下，定量的漂白粉中有效氯可氧化碘化鉀而析出碘，再用硫代硫酸鈉標準溶液滴定析出的碘，根據硫代硫酸鈉的消耗量即可計算出漂白粉中有效氯的含量，反應式如下：

（2）漂白粉加入量測定：取一定體積的水樣數份，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（0.3mg/l）的水樣，計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）水中余氯的測定：水中余氯在酸性溶液中與鄰聯甲苯氨作用，會產生黃色聯苯醌化合物，可根據其顏色深淺進行比色定量。

3 實驗器材和試劑

3.1 漂白粉有效氯含量的測定

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

【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 漂白粉加入量測定

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

【試劑】0.01%漂白粉液；水樣；甲土立丁溶液；標準比色列。

3.3 余氯測定

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

【試劑】自來水；甲土立丁溶液；標準比色列。

4 實驗步驟[5]

4.1 漂白粉有效氯含量的測定

（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，導入100ml容量瓶中，用蒸餾水沖洗研缽3次，將洗液全部導入容量瓶，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小量筒從容量瓶內取出25ml樣品懸浮液，放入錐形瓶內，此時溶液立刻呈棕色，振蕩均勻后靜置5分鐘。

（4）滴定管加入0.05N Na2S2O3標準液，振蕩錐形瓶進行滴定，直到出現淡黃色，然后加入1ml淀粉溶液，此時溶液呈藍色。繼續滴定至藍色剛褪去為止，記錄Na2S2O3標準液用量。

（5）計算：有效氯（Cl2，%）=V%

V——0.05N Na2S2O3溶液用量，滴定時用去的0.05N Na2S2O3的ml數即代表實驗所用漂白粉晶中所含有效氯的百分數。

4.2 漂白粉加入量測定

（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行標號列，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，進行比色選擇余氯在0.3mg/L左右的一管，計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，應按比例再依次加大漂白粉溶液的量，重復以上實驗，至找到有適宜余氯時為止。

（5）計算：

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

4.3 水中余氯測定

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分鐘后與標準色列比色，可得余氯的含量。

5 實驗結果

5.1 漂白粉有效氯含量的測定

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

5.2 漂白粉加入量測定

本實驗參照對比后，得出漂白粉加入量為3.0mg/L。

5.3 水中余氯測定

余氯能殺滅水中腸道致病菌。水質標準規定，用氯消毒時，接觸時間30分鐘，游離性余氯不低于0.3mg/L，管網末梢水游離性余氯不低于0.05mg/L。本次實驗測得管網末梢水余氯>0.05mg/L。

6 實驗注意事項

6.1 實驗器材使用規范

（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，固體物質應先在燒杯中溶解，之后再用玻璃棒將其轉移到容量瓶中，玻棒和燒杯需用蒸餾水重復洗滌三次，液體倒入容量瓶中，液面離標線1厘米左右時，應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標準溶液潤洗2～3次，滴定前排盡尖嘴中的氣泡，滴定時左手控制滴定管，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定

（1）漂白粉晶片應充分研磨，以便溶解釋放有效氯；（2）定容時注意最后蒸餾水的加入勿過量；（3）滴定時一定要邊滴定邊充分振蕩三角燒瓶，同時注意溶液的顏色變化，溶液藍色褪去的瞬間立刻停止滴定；（4）移液管務必要專管專用，所加試劑一定要按照順序進行滴加。

6.3 漂白粉加入量測定

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

6.4 水中余氯測定時

（1）取水時應取中段自來水，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時顯色最好。

【參考文獻】

[1]《生活引用水衛生標準》（GB5749-2006）.

[2]鹿紀番.飲用水的消毒技術探討[J].農業經濟研究，2018年1月上.

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

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

[5]陳國元，楊克敵.《預防醫學實驗教程》[D].科學出版社，2005年8月.