水中總氯測定的三種方法比較研究

黃柯天駿 鐘永美

（湖北省生態環境廳黃石生態環境監測中心 湖北黃石 435000）

由于新冠肺炎疫情的流行，對于各醫療機構廢水的消毒處理變得尤為關鍵，而含氯消毒工藝是我國醫療機構普遍使用的污水處理工藝。氯化處理是一種借助氯的強氧化作用，對水中的病毒、細菌等微生物進行非選擇性殺滅的水處理技術［1］，但是當水中總氯含量超標，會給水體造成不良影響［2］，所以對水中總氯含量的測定成為生態環境監測的重點工作之一。通過使用《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）［3］、《水質 游離氯和總氯的測定N，N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》（HJ 585—2010）［4］和一種常用的總氯快速測定法分別進行實驗，對實驗過程及測定結果進行比對研究。

1 三種方法的原理對比

實驗所用三種方法的原理是類似的，均是在緩沖溶液存在的情況下，使環境pH 為6.2～6.5，加入過量的碘化鉀后，氯胺類、次氯酸、次氯酸鹽和單質氯與N，N-二乙基-1，4-苯二胺（DPD）反應生成紅色物質。不同之處在于，滴定法是使用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至無色，通過硫酸亞鐵銨溶液的用量計算出總氯的含量；分光光度法是在波長515 nm 下測定其吸光度，再通過標準曲線來計算總氯的含量；快速測定法與分光光度法類似，均是通過測定吸光度確定總氯的含量，不過其使用的為專用便攜式（百靈達）光度計，通過儀器內部曲線來計算出總氯的含量。

2 三種方法的實驗過程對比

2.1 分光光度法

分別準確吸取0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL 和15.00 mL 濃度為10.06 mg/L 的碘酸鉀標準溶液加入100 mL 容量瓶中，加適量水和1.0 mL 1 mol/L 的硫酸溶液，1 min 后加入1 mL 1 mol/L 的氫氧化鈉溶液，之后加水定容。取250 mL 容量瓶依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液和5 mL 1.1 g/L DPD 溶液，將之前容量瓶中標準溶液分別轉入錐形瓶，用10 mm 比色皿于515 nm 處測定吸光度，計算出標準曲線。另取錐形瓶，依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液、5 mL 1.1 g/L DPD 溶液、100 mL 待測樣品和1.0 g 碘化鉀，在相同條件下測定吸光度，計算出樣品的總氯含量。

2.2 滴定法

取250 mL 容量瓶，依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液、5 mL 1.1 g/L DPD 溶液、100 mL 待測樣品和1.0 g 碘化鉀，2 min后，用標定后的硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，直到紅色消失，記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量和濃度，計算出樣品的總氯含量。

2.3 快速測定法

取待測樣品潤洗試管后將樣品加至10 mL 刻度線，將試管放入百靈達光度計校正空白。取出試管加入1 片百靈達DPD1 試劑，混勻并使試劑完全溶解，然后加入1 片百靈達DPD3 試劑，混勻并使試劑完全溶解，顯色2 min 后將試管放入百靈達光度計測量，得出樣品總氯含量。

3 三種方法的實驗結果對比

3.1 精密度

使用三種方法分別對自來水樣品、濃度（0.802±0.083）mg/L的有證標準樣品和某醫療機構廢水樣品進行6 次連續測定，計算出的平均值和相對標準偏差（見表1）。

表1 三種方法測定總氯樣品的精密度實驗

3.2 準確度

使用三種方法分別對濃度為（0.802±0.083）mg/L 的有證標準樣品和某醫療機構廢水樣品用標準溶液進行加標測定，計算出加標回收率（見表2）和平均相對誤差（見表3）。

表2 三種方法測定總氯樣品的加標回收實驗

表3 三種方法測定總氯樣品的準確度實驗

4 結果分析

通過三種不同方法進行的精密度和準確度實驗，實驗結果顯示：在精密度上快速測定法最好，相對標準偏差為0.3%和1.8%，滴定法次之，為1.2%和2.8%，分光光度法相對較差，為1.5%和4.5%；在準確度上，滴定法最好，平均加標回收率為102.3%和103.3%，平均相對誤差也最小為2.9%，分光光度法次之，平均加標回收率與滴定法相差不大，為98.3%和98.5%，而平均相對誤差較大為4.9%，快速法的準確度相對較差，平均加標回收率為94.2%和96.5%，平均相對誤差為5.9%。

5 討論

通過本次實驗，三種方法測定總氯的相對標準偏差均在5%以內，對有證標準樣品的測試結果均在樣品的合格范圍內，所以三種方法均為可行方法。其中，分光光度法的準確度比較好，實驗過程需要制作標準曲線再進行測定，過程相對比較復雜，適合在實驗室進行分析測定；滴定法的準確度和精密度都比較好，實驗過程中要使用微量滴定管，對實驗人員技術水平要求較高，可同時在現場和實驗室進行分析測定；快速測定法的精密度較好，實驗過程十分簡便，結果準確度不如分光光度法和滴定法，實驗方法缺少相應標準方法支持，僅可用于現場對樣品進行初步的分析測定。