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HZHJSZ0044 水质 游离氯和总氯的测定 分光光度法
HZ-HJ-SZ-0044
水质 游离氯和总氯的测定 N N 二乙基 1 4 苯二胺分光光度法
1 范围
本方法等效采用国际标准 ISO 7393/2 1985 水质 游离氯和总氯的测定 第 2 部分 N
N 二乙基 1 4 苯二胺比色法 常规控制用
本方法适用于 0.0004~0.07mmol/L(0.03~5mg/L)游离氯或总氯 (以 Cl2 计 )的测定 样品浓度
较高时 需进行稀释
附件 A 中叙述区别化合氯中一氯 胺 二氯胺和三氯化氮的测定步骤
2 定义
表 1 概念
名 词 同 义 词 组 成
游离氯 游离余氯 活性游离氯 潜在游离氯 单质氯 次氯酸 次氯酸盐
总氯 总余氯 单质氯 次氯酸 次氯酸盐 氯胺
2.1 游离氯 以次氯酸 次氯酸盐离子和溶解的单质氯形式存在的氯
2.2 化合氯 以氯胺和有机氯胺形式存在的总氯的一部分
2.3 总氯 以 游离氯 或 化合氯 或两者形式存在的氯
2.4 氯胺 按本法测定氨的一 二或三个氢原子被氯原子取代的衍生物 (一氯胺 NH2Cl 二氯
胺 NHCl2) 三氯化氮 NCl3)和有机氯化合物的氯化衍生物
3 原理
3.1 游离氯的测定
在 pH6.2~6.5 条件下 游离氯直接与 N N 二乙基 l 4 苯二胺 (DPD)反应生成红色
化合物 用分光光度法测量其吸光度
3.2 总氯的测定
存在过量碘化钾时反应 然后按 3.1 测量其吸光度
4 试剂
分析中使用的试剂均为分析纯级
4.1 水 不含氯和还原性物质 去离子水或蒸馏水经氯化至约 0.14m mol/L(10mg/L)的水平
储存在密闭的玻璃瓶中约 16h 再暴 露于紫外线或阳光下数小时 或用活性炭处理使之脱氯
按下述步骤检验其质量
向两个 250mL 无需氯量的锥形瓶中加入
a. 第一个 100mL 待测水和约 1g碘化钾 (4.4) 混匀 1min 后 加入 5.0mL 缓冲溶液 (4.2)
和 5.0mL DPD 试液 (4.3)
b. 第二个 100mL 待测水和 2 滴次氯酸钠溶液 (4.8) 2min 后 加入 5.0mL 缓冲溶液和
5.0mL DPD 试液 (4.3)
第一个瓶中不应显色 第二个瓶中应显粉红色
4.2 缓冲溶液 pH6.5 在水 (4.1)中依次溶解 24g 无水磷酸氢二钠 (Na2HPO4) 或 60.5g 十二
水合磷酸氢二钠 (Na2HPO4 12H2O)和 46g 磷酸二氢钾 (KH2PO4) 加入 100mL 浓度为 8g/L 的
二水合 EDTA 二钠 (C10H14N2O8Na2 2H2O) 或 0.8g 固体 必要时 加入 0. 020g 氯化汞防霉
菌繁殖及试剂内痕量碘化物对游离氯检验的干扰 稀释至 1000mL 混匀
注意 汞盐剧毒 应安全处理
4.3 N N 二乙基 1 4 苯二胺硫酸盐 (DPD)(NH C6H4 N(C2H5)2 H2SO4] 溶液 1.1g/L
2
将 250mL 水 (4.1) 2mL 硫酸 (? 1.84g/mL)和 25mL 的 8g/L 二水合 EDTA 二钠溶液 (或 0.2g 固
体 )混合 溶解 1.1g无水 DPD硫酸盐 (或 1.5g五水合物 ) 或 1gDPD草酸盐于此混合液中 稀
释至 1000mL 混匀 试液装在棕色瓶内 于冰箱内保存 一个月后 如溶液变色 应重配
4.4 碘化钾 晶体
4.5 硫酸 约 1mol/L 于 800mL水 (4.1)中 在不断搅拌下小心地加入 54mL硫酸 (? 1.84g/mL)
冷至室温后 稀释到 1000mL 混匀
4.6 氢氧化钠 溶液 约 2mol/L 氯 :称取 80g粒状氢氧化钠 放入盛有 800mL 水 (4.1)的烧杯
中 搅拌至完全溶解 冷至室温后 稀释至 1000mL 混匀
4.7 次氯酸钠 溶液 (商品名 安替福民 ) 含 Cl2 约 0.1g/L 由浓溶液稀释而成
4.8 碘酸钾标准储备溶液 1.006g/L 称取 1.006g 碘酸钾 (KIO3 经 120~140 烘干 2h) 溶
解于水 (4.1) 转入 1000mL 容量瓶中 稀释至标线 混匀
4.9 碘酸钾标准使用溶液 10.06mg/L 取 10.0mL 储备液 (4.8)于 1000mL 溶量瓶中 加入约
1g 碘化钾 (4.4) 加水 (4.1)稀释至标线 混匀 在使用的当天配制 装在棕色瓶中 1.00mL 此
标准使用溶液含 10.0ìgKIO3(相当于 0.141ìmolCl2)
4.10 亚砷酸钠 (NaAsO2) 溶液 2g/L 或硫代乙酰胺 (CH3CSNH2)溶液 2.5g/L
5 仪器
5.1 常用实验室仪器和下列仪器
5.2 微量滴定管 全量 5mL 分度至 0.02mL
5.3 100mL 容量瓶
5.4 分光光度计 (使用 510nm 波长 ) 具 10mm 方形比色皿 无需氯量玻 璃器皿的准备 将玻
璃器皿在次氯酸钠溶液 (4.7)中浸泡 1h 然后用水 (4.1)充分漂洗
6 操作步骤
6.1 试样
采样后 立即测定 自始至终避免强光 振摇和温热
6.2 试料
取试样 100mL 两个作为试料 (V0) 如总氯浓度超过 70ìmol/L(5mg/L) 取较小体积试样
(V1) 用水 (4.1)稀释至 100mL
6.3 标准曲线的绘制
向一系列 100mL 容量瓶中 分别加入 0.0 0.30 0.50 1.00 5.00 10.0 20.0 30.0
40.0 和 50.0mL 碘酸钾标准使用溶液 (4.9) 各瓶中加入 1.0mL 硫酸 (4.5) lmin 后 各加 1.0mL
氢氧化钠溶液 (4.6) 稀释至标线 各瓶中氯浓度 C(Cl2)分别为 0.00 0.423 0.705 1.41 7.05
14.1 28.2 42.3 56.4 和 70.5ìmol/L(即 0.00 0.03 0.05 0.10 0.50 1.00 2.00 3.00
4.00 和 5.00mg/L)
准备相当数量的 250mL 锥形瓶 各加入 5.0mL 缓冲溶液 (4.2)和 5.0mL DPD试液 (4.3)
并在不超 过 lmin 将上述各容量瓶中刚稀释到标线的标准溶液分别倒入锥形瓶中 (不要淋洗 )
摇匀 在 510nm 处 用 10mm 比色皿 测量各标准比色液的吸光度 (比色时间勿超过 2min)
绘制标准曲线 或求出回归方程 x by+a 每天核对标准曲线中的一个点
注 分开配制的各标准比色液 应避免缓冲溶液与 DPD 试液混合后放置过久 呈现假红色
如所用的分光光度计的单色性较差 将使标准比色液测量时 浓度范围变窄 只能适用
C(Cl2)0.0007~0.021mmol/L(0.05~1.5mg/L) 因此 配制的标准比色液浓度范围应与分光光度计的性能相适
应
6.4 游离氯的测定
转移试料 (不要淋洗 )于盛有 5.0mL 缓冲液 (4.2)和 5.0mL DPD 试液 (4.3)的 250mL 锥形瓶
中 混匀 (见 6.3 注 ) 测量吸光度 得到浓度为 c1
遇偏酸性 偏碱性 或高盐类水样 应增加缓冲液 (4.2)用量 使水样达到 pH6.2~6.5 为
取得准确结果 控制 pH 十分重要 在 pH6.2~6.5 产生的红色可准确地表现游离氯浓度 如
3
pH 太低 往往使总氯中一氯胺在游离氯测定时出现颜色 又如 pH 太高 会由于溶解 氧产生
颜色
6.5 总氯的测定
转移第二份试料 (不要淋洗 )于盛有 5.0mL 缓冲液 (4 2)和 5.0mL DPD试液 (4.3)的 250mL
锥形瓶中 加入约 1g 碘化钾 (4.4) 混匀 (见 6.3 注 ) 将显色液倒入比色皿内 2min 后 测量
吸光度 得到浓度 c 2
遇偏酸性 偏碱性 或高盐类水样 应增加缓冲液 (4.2)用量 使水样 pH 达到 6.2~6.5
7 校正氧化锰和六价铬的干扰
进行补充测定 向试料中预先加入亚砷酸钠或硫代乙酰胺溶液 (4.10) 消除不包括氧化锰
和六价格的所有氧化物 以便确定氧化锰和六价铬的影响
取试料 100mL 于 250mL 锥形瓶中 加入 1mL 亚砷酸钠 (或硫代乙酰胺 )溶液 (4.10) 混匀
再加入 5.0mL 缓冲液 (4.2)和 5.0mL DPD 试液 (4.3) 然后 测量吸光度 记录浓度 c3 相当于
氧化锰和六价铬的干扰
8 结果计算
8.1 计算方法
8.1.1 游离氯的计算
以毫摩尔 /升表示的游离氯浓度 c (Cl2)按式 (1)计算
1)()(
1
031
2 ……………………………………
?=
V
VccClc
式中 c 1 在测定 (6.4)中所得游离氯浓度 m mol/L
c 3 在测定 (7)中所得氯化锰和六价铬相当于氯的浓度 m mol/L
注 如不存在氧化锰和六价铬时 c 3 0mL
V0 试料 (6.2)最大体积 (V0 100mL)
V1 试样在试料 (6.2)中的体积 (mL)
8.1.2 总氯的计算
以毫摩尔 /升表示的总氯浓度 c (Cl2)按式 (2)计算
2)()(
1
032
2 ……………………………………
?=
V
VccClc
式中 c 2 在测定 (6.5)中所得总氯浓度 m mol/L
8.2 由物质的量的浓度换算为质量浓度
以毫摩尔 /升表示的氯 (Cl2)浓度 乘以 70.91 换算为毫克 /升
8.3 重复性
安微省环境监测中心站组织八个实验室验证了本方法 游离氯室内精密度 见 表 2
9 干扰
下述两种类型的干扰值得注意
9.1 其他氯化合物的干扰
可能存在的一些二氧化氯或亚氯酸盐作为总氯测定出来 这种干扰可由测定水中二氧化
氯加以校正
9.2 氯 化合物以外的化合物干扰
DPD 的氧化并不是专由氯化合物造成 根据浓度和化学氧化电位 该反应可由其他氧化
剂引起 因此 本法在以下氧化剂不存在的情况下适用 溴 碘 溴胺 碘胺 臭氧 过氧
化氢 铬酸盐 氧化锰 亚硝酸盐 铜离子和铁离子 铜离子 8mg/L 和铁离子 20mg/L 的
干扰可被试剂 4.2 和 4.3 中的 EDTA 二钠掩蔽
表 2 实验室内游离氯测定结果
4
水样名称 水样数
份
游离氯浓度范围
Cl2 mg/L
平均值
Cl2 mg/L
标准偏差
Cl2 mg/L
相对标准偏差
含游离氯蒸馏水
10
9
10
0.14~0.16
0.74~0.80
1.33~1.39
0.15
0.77
1.35
0.0038
0.0046
0.0054
2.5
0.6
0.4
饮用水 9 0.36~0.70 0.51 0.0054 1.1
医院污水 4 0.52~0.64 0.57 0.0069 1.2
造纸废水 6 0.52~0.87 0.70 0.0059 0.8
印染废水
4
7
9
0.17~0.28
0.38~0.60
0.72~1.17
0.23
0.50
0.94
0.0067
0.0057
0.014
2.9
1.1
1.5
注 8 个实验室的测定结果 (每一份样品测定 6 个平行样 ) 提供本法的重复 性
10 参考文献
GB11898-89
附录 A
一氯胺 二氯胺和三氯化氮三种形式化合氯的分别测定
(补充件 )
A1 范围
本附件规定区分一氯胺 二氯胺和三氯化氮三种形式化合氯的方法 本法适用浓度范围
与游离氯和总氯相同 (见第 1 条 )
A2 原理
在测定游离氯和总氧后 测定另外两个试料
a. 当第三个试料加入盛有缓冲液和 DPD 试液的锥形瓶后 加入小量碘化钾 反应局限
于游离氯和化合氯中的一氯胺
b. 第四个试料是在加缓冲值和 DPD 之前 先加小 量碘化钾 此时 游离氯 化合氯中
一氯胺和三氯化氮的一半发生反应
化合氯中二氯胺在以上两种情况下都不反应 分别计算化合氯中一氯胺 二氯胺和三氯
化氮的浓度
A3 试剂
第 4 条中给出的试剂和以下试剂
A3.1 碘化钾溶液 5g/L 临用的当天配制 贮于棕色瓶中
A4 仪器
见第 5 条
A5 操作步骤
A5.1 试样
见 6.1
A5.2 试料
测定与 6.2 相同的两个试料
A5.3 标准曲线的绘制
见 6.3
A5.4 游离氯和化合氯中一氯胺 的测定
向 250 毫升锥形瓶中 依次迅速加入 5.0mL 缓冲液 (4.2) 5.0mL DPD 试液 (4.3) 第三个
试料和 2 滴 (约 0.1mL)碘化钾溶液 (A3)或很小一粒碘化钾晶体 (约 0.5mg) 立即用上述相同的
条件 (A5.3)测量溶液的吸光度 记录浓度 c4
A5.5 游离氯 化合氯中一氯胺和三氯化氮一半的测定
5
向 250mL 烧杯中 加入第四个试料 2 滴 (约 0.1mL)碘化钾溶液 (A3)或很小一粒碘化钾晶
体 (约 0.5mg) 混匀 将烧杯内溶液倒入在 1min 内刚加入 5.0mL 缓冲液 (4.2)和 5.0mL DPD试
液的 250mL 锥形瓶中 迅速把溶液倒入比色皿内 测量吸光度 记录浓度 c 5
A6 结果计算
A6.1 计算方法
A6.1.1 一氯胺的计算
以毫摩尔 /升表示的化合氯中一氯胺浓度 X1(Cl2)由式 (A1)计算
1)()(
1
014
21 AV
VccClX ……………………………………?=
式中 c 4 在测定 (A5.4)中所得氯浓度 m moL/L
A6.1.2 二氯胺的计算
以毫摩尔 /升表示的化合氯中二氯胺浓度 X2(Cl2)按式 (A2)计算
2)()(
1
052
22 AV
VccClX ……………………………………?=
式 中 c 5 在测定 (A5.5)中所得氯浓度 m mol/L
A6.1.3 三氯化氮的计算
以毫摩尔 /升表示的化合氯中三氯化氮浓度 X3(Cl2)由式 (A3)计算
3)(2)(
1
045
23 AV
VccClX ……………………………………?=
A6.2 由物质的量的浓度换算为质量浓度
以毫摩尔 /升表示的氯 (Cl2)浓度乘以 70.91 换算为毫克 /升