古麗茹合薩熱·艾海提

摘 要:水體中含有符合標準的余氯,對凈化水體具有重要意義,不過當余氯超標反而造成不良的后果。本文對比分光光度法和HACH快速法檢測總余氯的異同,結果兩種檢測方法相對標準偏差均在允許的范圍內。對兩種檢測方法的結果進行分析分析得知,分光光度測定與HACH快速測定法相比差異無顯著性。總之,對分光光度法與快速法對總余氯的檢測研究,可為總余氯實際檢測工作的開展提供可行性參考。
關鍵詞:總余氯;分光光度法;HACH快速法;檢測;對比
余氯指氯族元素和水進行一段時間的接觸,殘留在水中的氯??傆嗦劝ɑ闲杂嗦取⒂坞x性余氯兩類,前者包括NHCl3、NHCl2、NH2Cl等,后者被稱為自由性余氯,包括OCl-、HOCl等。余氯在水體中不僅發揮良好的持續殺菌作用,而且能有效避免水體受到污染,不過當水中余氯含量超標,會給水體造成不良影響,因此,加強對余氯檢測方法的研究,采取快捷、高效的檢測方法,提高余氯檢測的準確性,對準確掌握水中余氯含量,確保水質安全具有重要意義,因此,對水中余氯的檢測成為環保檢測單位關注及工作的重點。
一、兩種檢測方法原理對比
(一)分光光度法
本文使用分光光度法檢測水中總余氯的方法為N,N二乙基-1,4苯二胺分光光度法。其中在6.2~6.5PH環境中,當碘化鉀過量時,N,N二乙基-1,4苯二胺、次氯酸鹽、次氯酸、單質氯會發生化學反應,生產紅色的化合物,在515nm波長條件下利用分光光度法對其吸光度進行測定,便可實現對總氯的測定。按照Cl2進行計算可得到0.12mg/L~1.5mg/L的測定范圍。
(二)HACH快速測定法
使用HACH快速測定法對總氯測定依據的原理為:所用試劑中碘化物與化合性余氯發生反應產生碘,碘、DPD與游離性余氯發生化學反應呈現紅色,并且該種紅色和總氯濃度呈現一定比例,因此,只要對其吸光度進行測定,便可方便獲得其濃度指。以Cl2計可獲得0.02mg/L~2.00mg/L的測定范圍。
二、兩種檢測方法實驗對比
因兩種檢測方法檢測總余氯依據的原理不同,因此,在試劑與儀器的選取上存在一定區別,接下來從檢測過程中使用的試劑與儀器、標準曲線繪制、精密度與準確度等內容入手,對兩種方法的檢測過程進行探討。
(一)實驗所用試劑及儀器
采用兩種方法測定總余氯時使用的試劑與儀器有所不同,接下來逐一進行介紹。使用N,N二乙基-1,4苯二胺分光光度檢測時,使用的試劑與儀器主要有:1.1g/L的N,N二乙基-1,4苯二胺硫酸鹽溶液、PH為6.5的磷酸鹽緩沖溶液、10mm比色皿、250ml錐形瓶、HACH分光光度計。
使用HACH快速測定法使用的試劑與儀器有:DPD總氯試劑粉包、樣品試管、比色管、HACH分光光度計。實驗中使用的水為二次去離子水,在25℃溫度條件下,測得其電導率在0.5μm/cm。
(二)繪制校準曲線
標準溶液的取得:使用優級純碘酸鉀進行配,并對配制的7個濃度各異的標準使用液進行測量,其中7個標準使用液氯質量濃度分別為:1.50、1.00、0.50、0.30、0.20、0.1、0.00。使用線性回歸法計算得出標準曲線的r、a、b值。
其中使用N,N二乙基-1,4苯二胺分光光度法繪制標準溶液濃度值時,使用分光光度計對吸光度進行測定,將空白去掉獲得Y軸數據得,相關系數r、a、b的值分別為0.9991、-0.004、0.219。使用HACH快速測定法繪制標準溶液濃度值曲線時,方法與分光光度法類似,最終得出相關系統數r、a、b的值分別為0.9994、-0.013、1.062。檢出限L=3Sb/k,對其進行限定時,對空白試樣急性20次的測定,多次測定響應值的標準偏差用Sb表示,方法的靈敏度為k。其中使用N,N二乙基-1,4苯二胺分光光度法檢測時得到Sb=0.0019,而檢出限L的值為0.026,使用HACH快速測定法檢測時得出Sb的值為0.0059,檢出限L的值為0.017。
(三)測定精密度及準確度
使用兩種方法對濃度分別為0.15與1.36mg/L碘酸鉀標準樣品進行7次的測量操作。使用N,N二乙基-1,4苯二胺分光光度法測點時,7次測量對應的平均值分別為0.16mg/L,1.35mg/L,標準偏差值為0.016、0.023,相對標準偏差RSD%分為為9.9、1.7,相對誤差分別為6.7%、0.7%。使用HACH快速法檢測時,對應兩種濃度碘酸鉀標準溶液的平均值分別為0.16mg/L、1.38mg/L,標準偏差分別為0.018、0.021,相對標準偏差RSD%的值分別為11、1.5,相對誤差分別為6.7%、1.5%。
分別以生活污水、醫療廢水、自來水為實驗樣品,使用次氯酸鈉進行測定,獲得的測定結果如表示1所示:
三、結果分析
通過對實驗結果進行分析可知,使用N,N二乙基-1,4苯二胺分光光度法測定總余氯,得到的精密度較好,對碘酸鉀0.15mg/L標準溶液進行測定可得RSD11.0%較11.6%小,對碘酸鉀1.36mg/L標準溶液進行測定RSD1.7%較2.2%小。相對標準偏差范圍為1.7%~9.9%。在標準系列濃度范圍中相關系數為0.9991>0.999,得出的0.026mg/L的檢出限,和方法的0.03mg/L相符合,滿足實驗要求。
使用HACH快速法對樣品余氯進行檢測得到1.5%~11%的相對標準偏差。碘酸鉀0.15mg/L標準溶液RSD為9.9%較11.6%小。碘酸鉀1.36mg/RSD1.7%較2.2%小。在標準系列濃度范圍得到0.9994的相關系數,該相關系數顯然較0.999大。得到的檢出限為0.016。和方法的0.02mg/L相符合,從技術指標側面分析,能很好的滿足實驗要求。
四、結論
采用N,N二乙基-1,4苯二胺分光光度法測定總余氯優點主要體現在:具有較好的分析重現性,具有較高的準確度與靈敏度,能很好的對水中含有的總余氯的量進行分析。但使用此種方法時應注重考慮的內容有:添加顯色劑時,N,N二乙基-1,4苯二胺硫酸鹽溶液不能和磷酸緩沖溶液的添加分開,應使兩種溶液進行充分的混合,并及時將其添加到樣品中,混合均勻,進行比色分析。之所以將兩種試劑混合在一起,因為兩種試劑的分開往往影響顯色效果;添加碘化物的量應適中,尤其不能添加過多,影響顯色的清晰度,不利于對實驗結果的分析;當水樣較為渾濁時應先進行離心處理,而后在進行分析。 (下轉第155頁)(上接第143頁)
使用HACA快速法檢測總余氯的優點有:操作方便、快捷,干擾相對較小,而且具有較廣的測量范圍,在進行應急檢測首先考慮的方法。但該種方法也有不足之處,表現為:加標回收率不如N,N二乙基-1,4苯二胺分光光度法,而且當樣品濃度較低時精確度的偏差較大。分析時容易受到PH值的影響,因此,測定時應注重使用氫氧化鈉調節PH值至6~7,這一點應引起足夠的重視,避免遺忘。
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