淺談氯離子危害及測定方法分析

榮先亮

(西安建筑科技大學，陜西 西安 710055)

引言

氯化物[1]是制革過程中產生的一種重要化工原料且其一部分與其他化工原料一同被皮革吸收利用，另一部分則進入工藝廢水中，經處理或直接排放到自然環境的水域當中，從而致使水域嚴重污染。近年來，由于環境保護法規及相關政策逐漸健全，同時國家不斷加大多環境保護的宣傳力度，許多企業逐漸意識到環保的重要性。污水治理已受到廣大企業的重視，而氯離子含量又是污水中有害物質的主要組成成分，因此建立簡單、高效的氯離子量測方法具有顯著的社會經濟價值及意義。

1 氯離子的危害

氯離子及其化合物嚴重危害生物體細胞(包括人體細胞)，如：二氯及三氯乙酸等有機氯化物均顯著增強細胞產生致癌突變的幾率；氯離子與水中有機物通過化合可生成致癌物三氯甲烷，嚴重危害人類健康；此外，采用含氯離子濃度過高的水灌溉農作物會導致農作物多病、產量銳減，當人們食用這些農作物時會嚴重危害健康。

除了危害人類健康，氯離子還可經2種方法進入混凝土結構中：其一是“摻入”，如生產混凝土時使用海砂、含有氯鹽的外加劑等；其二是“滲入”，當RC結構處于氯離子含量高的大氣環境中，環境中的氯離子經RC結構表面缺陷，滲入結構中。當cl-存在RC結構中，即使鋼筋周圍混凝土尚未碳化，混凝土堿度高，也可使鋼筋產生銹蝕。這是因為氯離子穿透氧化膜能力極強，且其半徑極小，故當cl-接觸RC結構缺陷部位時，可使難溶的Fe(OH)3轉變成易溶的Fecl3即鋼筋表面鈍化膜局部破壞，從而導致露出的金屬形成活化原電池陽極，且由于鈍化區大，活化區小，從而構成一個大陰極，使鋼筋產生坑蝕，即鋼筋銹蝕。從宏觀角度來說，當氯離子到達接觸鋼筋時，可直接或間接破壞鋼筋鈍化的高堿度及混凝土的包裹作用兩重屏障，致使鋼筋銹蝕，銹蝕產物膨脹，當產生的膨脹應力大于混凝體保護層的受拉應力時會致使混凝土保護層開裂與脫落。

綜上氯離子會嚴重影響人類的健康以及鋼筋混凝土建筑結構的安全性，可靠性及耐久性。

2 氯離子的量測方法[2]

摩爾法：此法僅對cl-濃度較大的物質測定準確(量測氯離子范圍為5～100 mg/L)。此外，需要指出的是：此法采用的AgNO3和鉻酸鉀試劑均有毒，排放到大氣環境中會產生污染，故不經常使用此法量測cl-的含量。

分光光度法：此法通過量測被測物質在一定波長范圍內或特定波長處光的吸收度，從而對被測物質進行分析。

濁度法：濁度法以比色法為基礎依據量測光線通過懸浮液后透射光強度進而對其進行理論分析，廣泛應用于食品分析、環境分析等研究工作中。

離子色譜法：此法依據新的離子分離技術。離子分離技術在鹽水、鍋爐、環境監測以及水等樣品的分析中已廣泛應用。

原子吸收法：此法基于被測量物質的原子蒸氣對特定譜線的吸收作用，進而對其進行定量分析。

流動注射法：Flow Injection Analysis，簡寫:FIA，是一個容易實現鄰近實驗室與現場連線的自動分析系統，現已在化學、冶金、環境以及農業等方面的非金屬、金屬以及它們的有機物等的分析量測中得到充分的應用。

容量法：容量法[3]用于測定生活飲水中的氯離子，可分為：硝酸汞、硝酸銀容量法。硝酸汞容量法優點在于，終點變色敏銳進而易于判斷。缺點在于，需控制試驗樣液的pH值處于很小的范圍內，一般在3.0±0.2范圍內且當水樣氯離子含量很高即超過100mg/L時，必須稀釋溶液。硝酸銀容量法其終點變色不明顯且易受Agcl的干擾，故經常采用對比法判定是否達到終點，此法具有較大的經驗性，精確度較差。

此外，一些學者還提出了其它的氯離子測定方法，如：邵海青[4]采用電位滴定法量測氯離子含量。其方法步驟以217型甘汞及銀電極分別做參照及指示電極，然后將足量的AgNO3標準溶液加入冷藏后的銅電解液，最后以KCl標準溶液電位返滴定量測cl-。此法優點在于測量準確、方便簡潔且快捷效率。魏紅兵等[5]研究了采用自動電位滴定法測定化肥中氯離子的含量。

3 結論

(1)氯離子銹蝕鋼筋混凝土構件中的鋼筋，致使混凝土結構耐久性嚴重退化，從而嚴重影響建筑結構的耐久性、安全性以及可靠性；同時對人類的生命健康以及自然環境產生較大的危害。

(2)國內學者已建立多種氯離子量測方法，且部分方法均取得了較好的量測精度與效率，從而可用于工程實踐中測量氯離子含量。