余氯余氯是指氯投入水中后,除了与水中细菌、微生物、有机物、无机物等作用消耗一部分氯量 外,还剩下了一部分氯量,这部分氯量就叫做余氯。水中余氯有总余氯、游离余氯和化合余 氯三种存在形式。 概念 分类 测定方法 余氯对人体的危害 氯的危害余氯(residualchlorine)俗称漂白粉,是水经过加氯消毒,接触一定时间后,经一定时间 接触后,在水中余留的游离性氯和结合性氯的总称。氯投入水中后,除了与水中细菌、微生 物、有机物、无机物等作用消耗一部分氯量外,还剩下了一部分氯量,这部分氯量就叫做余 氯。分类余氯可分为化合性余氯(指水中氯与氨的化合物,有NH2C1、NHC12 及NHC13 三种,以NHC12 较稳定,杀菌效果好),又叫结合性余氯;游离性余氯指水中的OC1+、 HOC1、C12 等,杀菌速度快,杀菌力强,但消失快),又叫自由性余氯;总余氯即化合 性余氯与游离性余氯之和。自来水出水余氯指得是游离性余氯。测定方法一、碘量法 (1)方法原理 余氯在酸性溶液内与碘化钾作用,释放出定量的碘余氯,再以硫代硫酸钠标准溶液滴定。 2KI+2CH3COOH=2CH3COOK+2HI 2HI+HOCl=I2+HCl+H2O (或者 2HI+Cl2=2HCl+I2) I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 本法测定值为总余氯,包括 HOCl,OCl~,NH2Cl 和 NHCl2 等。
(2)仪器 碘量瓶:250—300ml.(3)试剂 1.碘化钾(要求不含游离碘及碘酸钾)。 2.(1+5)硫酸溶液。 3.重铬酸钾标准溶液(1/6K2Gr2O7=0.0250mol/L):称取 1.2259g 优级纯重铬酸钾,溶于 水中,移入 1000ml 容量瓶中,用水稀释至标线。 4.0.05mol/L 硫代硫酸钠标准滴定溶液:称取约 12.5g 硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O),溶 于已煮沸放冷的水中余氯, 稀释至 1000ml。 加入 0.2g 无水碳酸钠及数粒碘化汞, 贮于棕色瓶内。 标定:用无分度吸管吸取 20.00ml 重铬酸钾标准滴定溶液于碘量瓶中,加入 50ml 水和 1g 碘化钾,再加 5ml(1+5)硫酸溶液。静置 5min 后硫化氢检测仪,用待标定的硫代硫酸钠标准滴定至淡 黄色时,加入 1ml1%淀粉溶液,继续滴定至蓝色消失为止,记录用量。 硫代硫酸钠标准溶液浓度按下计算:c× 20.00/V 式中, c----重铬酸钾标准溶液浓度(mol/L); 20.00----吸收重铬酸钾标准溶液瓣体积(ml); V-----待标定硫代硫酸钠溶液用量(ml)。 5.0.0100mol/L 硫代硫酸钠标准滴定溶液: 把已标定的 0.05mol/L 硫酸钠标准滴定溶液, 用煮沸放冷的水稀释 5 倍。
6.1%淀粉溶液。 7.乙酸盐缓冲溶液(PH=4)::称取 146g 无水乙酸钠溶于水中,加入 457ml 乙酸,用水 稀释至 1000ml. (4)步骤 1.用无分度吸管吸取 200ml 水样于 300ml 碘量瓶内, 加入 0.5g 碘化钾和 5ml 乙酸盐缓 冲溶液。 2.自滴定管加入 0.0100mol/L 硫代硫酸钠标准溶液至变成淡黄色,加入 1ml 淀粉溶液, 继续滴定至蓝色消失,记录用量。 计算:总余氯(Cl2,mg/L)=C× V1× 35.46× 1000/V 式中:c----硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度(mol/L);V1----硫代硫酸钠标准滴定溶液用量 (ml);35.46----总余氯(Cl2)摩尔质量(g/mol)。 二、DPD(N,N 一二乙基一 1.4 一苯二胺)化学比色法 1.应用范围 ⑴.本法适用于分别测定生活饮用水、水源水、废水及海水的游离余氯、总余氯及化合 性余氯。⑵.水样有色或浑浊,可作空白调零以抵消其影响。 ⑶.本法最高检测浓度为 4.5mg/l 有效氯。 2.原理 水样中不含碘化物离子时,游离性有效氯立即与 DPD 试剂反应产生红色,加入碘离子 则起催化作用,使化合氯也与试剂反应显色。
分别测定其吸光度,得游离氯和总氯,总氯减 去游离氯得化合氯。 3.干扰影响 ⑴.水中存在大于 250mg/l 碱度或 150mg/l 酸度,如 CaCO3 等将抑制所有颜色发展或 颜色将立即褪色。用 1N 的 H2SO4 或 1N 的 NaOH 中和这种样液到 pH6-7。 ⑵.一氯胺将逐渐造成游离氯读数增加。在一分钟内读数,每 3.0mg/l 一氯胺将使游离 氯读数增加 0.1mg/l.。 ⑶.溴、碘、臭氧和锰、铬的氧化物会增加游离氯的读数。 ⑷.为了减小 Mn4+和 Cr6+的影响,如上述⑴调节 pH 值到 6-7。取 25ml 水样,加 3 滴 30g/lKI 溶液,混合等待一分钟。加 3 滴 5g/lNa2AsO3 混合(另据《水和废水标准检验法?第 15 版》可用 0.25%硫代乙酰胺溶液代替亚砷酸钠,每 100ml 水样加 0.5ml0.25%硫代乙酰 胺)。如果铬存在,在两种分析中会与 DPD 发生反应,读数。再从最初分析得到的氯的读数 减去这个读数。 ⑵.没有迹象表明锰、铬、亚硝酸盐等的存在会产生干扰影响。 三、邻联甲苯胺比色法(OT 法) 1.应用范围 ⑴.本法适用于测定生活饮用水及其水源水的总余氯及游离性余氯。
⑵.本法最低检测浓度为 0.01mg/l 余氯。 2.原理 在 pH 值小于 1.3 的酸性溶液中天然气报警器,余氯与邻联甲苯胺反应,生成黄色的醌式化合物,用 目视法进行比色定量,还可用重铬酸钾-铬酸钾溶液配制的永久性余氯标准溶液进行目视比 色。 3.干扰影响 水中含有悬浮性物质干扰时测定, 可用离心法去除。 其它干扰物质的最高允许含量如下: 高铁,0.2mg/l;四价锰,0.01mg/l;亚硝酸盐,0.2mg/l。 四、在线式电化学分析余氯仪1.应用范围 本法适用于测定生活饮用水、废水、冷却水和其它水的总余氯、游离氯、氯化溴、溴和 碘。 2.原电池原理 在原电池中, 通过测试其中的电流能检测出离子浓度的变化。 瓶中的电流与氯离子浓度 的变化成一定比例。 原电池中的阴极为金属金。当溶液中存在次氯酸(或次氯酸离子)时,阴电极发生化学反 应,产生氯离子。 HOCl+2e-←→Cl-+OH阳极为金属铜,当电极发生反应时,氧化产物保留在阳极上。这时,磨蚀机(清洁球不 断搅拌)会配合着去除金属表面的氧化产物。 原电池中的电流受 pH 值变化的影响大。在 pH4.0-4.5 时瓶中电流很稳定。因此,用 p H 缓冲液来稳定电流。
如果以 CO2 为缓冲液,pH 值可调到 5.5-6.0。加 KI 时,反应生成的 总游离碘相当于参加反应的总余氯余氯,从而测定总余氯。 3.干扰影响 ⑴.温度和 pH 值的变化将会影响仪器的准确度。 因而采用热变电阻器补偿水样的温度变 化和填加 pH 缓冲液来调整 pH 值以克服这两种因素的影响。余氯对人体的危害1974 年荷兰 Rook 和美国 Belier 首次发现预氯化物和氯消毒过的水中存在三卤甲烷(TH MS)、氯仿等消毒副产物(DBPS),而且具有致癌、致突变作用。80 年代中期,人们又发现 另一类卤乙酸(HAAS),致癌风险更大,例如氯仿、二氯乙酸(DCH)和三氯乙酸(TCA)的致癌 风险分别是三氯甲烷的 50 倍和 100 倍。迄今,随着科技的进步,人们已在水源中检测出 2 221 种有机污染物,而在自来水中发现 65 种,其中致癌物 20 种,致突变物 56 种。为确保 自来水符合安全卫生要求,避免发生水媒传染病,自来水在净水处理过程中要添加消毒剂, 灭活水中的致病微生物。由于氯气性价比较高,因此在国内水处理行业中广泛采用。余氯, 作为一种有效的杀菌消毒手段,仍被世界上超过 80%的水厂使用着。
所以,市政自来水中 必须保持一定量的余氯,以确保饮用水的微生物指标安全。但是,当氯和有机酸反应,就会 产生许多致癌的副产品, 比如三氯甲烷等。 超过一定量的氯, 本身也会对人体产生许多危害, 且带有难闻的气味,俗称&ldquo 漂白粉味&rdquo。自来水余氯浓度过高的话,主要危害有: 1、刺激性很强,对呼吸系统有伤害。 2、易与水中有机物反应,生成氯仿、三氯甲烷等致癌物。3、作为生产原料的话,有可能起不良作用,如用其生产黄酒产品时,对发酵环节的酵 母菌有杀菌作用,影响酒质 因为自来水净化一般是使用氯气, 而残留的余氯在加热的过程中会生成三氯甲烷这种致 癌物,长期饮用会对人体造成非常大的危害。尤其是近年来水源污染越发的严重,直接导致 自来水中余氯含量的增加。 所以直接饮用自来水烧的开水也不是健康的选择, 对自来水进行 再净化是关键。 经过净水设备净化后的自来水称为直饮水, 在保留对人体有益的矿物质的基 础上吸附自来水中的余氯和其他有害物质,是真正健康的水。氯的危害1、中毒临床表现:急性中毒。轻度中毒时,病人出现眩晕、头痛、恶心、胸闷、嗜睡、 步态蹒跚等;严重中毒者,神志不清,或呈昏睡状,甚至昏迷、抽搐,更严重者会造成死亡。
2、慢性中毒主要表现为神经衰弱综合征、肝脏损伤、消化功能障碍、肢端溶骨症、皮 肤损伤等。 3、神经系统:表现为眩晕、头痛、乏力、失眠或嗜睡、多梦、易惊醒、记忆力减退、 烦躁不安等。有时呈头重感、定向障碍、性情改变、四肢酸痛、手掌多汗,手指、舌和眼睑 震颤等。 4、消化系统:食欲不振、恶心、呃逆、腹胀、便秘等。肝肿大,肝功能异常。 5、皮肤改变:有皮肤干燥、皲裂、丘疹、粉刺,或有手掌角化、指甲变薄等改变。 6、肢端溶骨症:聚氯乙烯制造的清釜工多见。表现为手指发麻,指尖有刺痛或酸痛感。 手部 x 线拍片显示, 末节指骨的一个或多个粗隆边缘有半月形缺损, 甚至骨干有溶骨性缺损。 有时指关节排列不齐。 7、致癌:氯乙烯致肝血管肉瘤已列为国家法定职业病名单。本品为致癌物,可致肝血 管肉瘤。
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