一直以來(lái)，氯氣或者二氧化氯是自來(lái)水殺菌方案中最經(jīng)濟(jì)高效的一種，也是被普遍使用的一種。盡管不如臭氧那么“高級(jí)”，但效率與成本的優(yōu)勢(shì)使得它依然在世界許多地方廣泛使用，對(duì)它的安全性也就有了比較多的研究。自來(lái)水燒開(kāi)后水中的有機(jī)腐質(zhì)產(chǎn)生三氯甲烷等致癌物質(zhì)。2012年4月，可口可樂(lè)山西飲料有限公司生產(chǎn)的9個(gè)批次的產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果顯示：醒目（蘋(píng)果汽水）20120206、20120208兩個(gè)批次游離余氯實(shí)際檢測(cè)值是0.02mg/L，芬達(dá)（橙味汽水）的游離余氯實(shí)際檢測(cè)值是0.04mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于限量值0.005mg/L的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)調(diào)查確認(rèn)有含氯的生產(chǎn)輔助用水進(jìn)入飲料。同年7月，南京水魔方水質(zhì)超標(biāo)事件中，就是因?yàn)樗Х讲糠炙氐乃|(zhì)存在余氯超標(biāo)問(wèn)題致使市民李小姐在水魔方游玩之后全身瘙癢長(zhǎng)疙瘩，對(duì)于水質(zhì)中的余氯一部分是以游離態(tài)形式存在，這一部分游離氯指的是以次氯酸、次氯酸鹽離子和溶解的單質(zhì)氯形式存在的氯。對(duì)于游離氯的測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)HJ 586-2010已經(jīng)給出了具體方法，元析光度計(jì)實(shí)驗(yàn)室依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了生活飲用水游離氯的分析。
實(shí)驗(yàn)部分
1、實(shí)驗(yàn)原理
游離氯測(cè)定在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(fā)生反應(yīng)，生成紅色化合物，在515 nm波長(zhǎng)下，采用分光光度法測(cè)定其吸光度。
2、主要儀器與試劑
2.1 元析X-8觸摸屏紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：配有10 mm和50 mm比色皿
2.2天平：精度分別為0.1g和0.1mg
2.3 玻璃容器：250 mL錐形瓶、100 mL 棕色容量瓶
2.4 碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液：ρ(KIO3) = 1.006 g/L
稱(chēng)取優(yōu)級(jí)純碘酸鉀（預(yù)先在120℃~140 ℃下烘干2 h）0.1006 g，溶于水中，移入100 mL容量瓶中，加水至標(biāo)線(xiàn)，混勻。
2.5 碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液：ρ(KIO3)= 10.06 mg/L
吸取1.0 mL 碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液于100 mL 棕色容量瓶中，加入約0.1 g 碘化鉀，加水至標(biāo)線(xiàn)，混勻，臨用現(xiàn)配。1.00 mL 標(biāo)準(zhǔn)使用液中含10.06 μg KIO3，相當(dāng) 于0.141 μmol(10.0 μg)Cl2。
2.6 氫氧化鈉溶液：c(NaOH)= 1.0 mol/L
稱(chēng)取2.0 g氫氧化鈉，溶解于25mL水中，待溶液冷卻后移入50 mL容量瓶，加水至標(biāo)線(xiàn)，混勻。
2.7 硫酸溶液：c(H2SO4)= 1.0 mol/L
于80 mL 水中，在不斷攪拌下小心加入5.4 mL 濃硫酸，冷卻后將溶液移入100 mL 容量瓶中，加水至標(biāo)線(xiàn)，混勻。
2.8 磷酸鹽緩沖溶液：pH = 6.5
稱(chēng)取6.0 g無(wú)水磷酸氫二鈉(Na2HPO4)以及11.5 g 磷酸二氫鉀(KH2PO4)，依次溶于水中，加入0.2 g EDTA二鈉固體，轉(zhuǎn)移至250 mL 容量瓶中，加水至標(biāo)線(xiàn)，混勻。必要時(shí)，可加入0.020 g 氯化汞以防止霉菌繁殖及試劑內(nèi)痕量碘化物對(duì)游離氯檢驗(yàn)的干擾。
2.9 N,N-二乙基-1,4-苯二胺硫酸鹽溶液（DPD）：ρ[NH2-C6H4-N(C2H5)2 · H2SO4] = 1.1 g/L
稱(chēng)取DPD 0.11 g溶解在水中，然后移入100 mL容量瓶中，加水稀釋至標(biāo)線(xiàn)。
3、實(shí)驗(yàn)步驟
3.1分別吸取0.00、1.00、2.00、3.00、5.00、10.00、15.0 mL碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液于100 mL容量瓶中，加入適量的水；然后向各容量瓶中加入1.0 mL硫酸溶液，1 min后向各容量瓶中加入1 mL NaOH溶液，加水稀釋至標(biāo)線(xiàn)；
3.2 在250 mL錐形瓶中各加入15.0 mL緩沖溶液和5.0 mL DPD，于1 min內(nèi)將上述標(biāo)準(zhǔn)系列溶液加入錐形瓶中；
3.3混勻后，在515 nm處，用10 mm比色皿測(cè)定各個(gè)溶液的吸光度，于60 min內(nèi)完成比色分析。
4、結(jié)果與討論
圖1 加入硫酸溶液NaOH溶液之后的標(biāo)準(zhǔn)使用液狀態(tài)
圖2 待測(cè)溶液狀態(tài)
表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表
圖3 氯濃度與吸光度的關(guān)系圖（Y=0.21221X+0.00229，r2=0.999）
結(jié)合圖表可知，按照HJ 586-2010標(biāo)準(zhǔn)方法《水質(zhì)游離氯和總氯的測(cè)定N,N-二乙基-1,4-苯二胺分光光度法》繪制游離氯標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，經(jīng)過(guò)擬合后其相關(guān)系數(shù)為0.999，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行1.3實(shí)驗(yàn)步驟操作時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)液加入的時(shí)機(jī)對(duì)溶液的吸光度有很大的影響，特別是對(duì)低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)說(shuō)。建議對(duì)低濃度曲線(xiàn)，將碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下的反應(yīng)時(shí)間由適當(dāng)延長(zhǎng)，并保證反應(yīng)過(guò)程全程避光；對(duì)高濃度曲線(xiàn)，將反應(yīng)時(shí)間也適當(dāng)延長(zhǎng)，可以得到較好的結(jié)果。本次實(shí)驗(yàn)采用元析X-8觸摸屏紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，觸屏操作，大大提高實(shí)驗(yàn)效率。
掃碼關(guān)注元析儀器
獲取更多儀器信息