一種測定水中游離性余氯的電化學方法
【專利摘要】一種測定水中游離性余氯的電化學方法，配制濃度為cpC2，C3...CnWNaCIO標準溶液，用NaOH溶液調節pH不低于10.0，注入測量池的待測溶液室，待鉑電極與銀電極之間開路電位穩定后，維持鉑電極的電極電位為0.300V±0.05mV,以鉑電極與銀電極6之間電流密度i(t)為y軸，1/#為x軸作圖，直線斜率為K，以CPC2，C3"_CA對應的KPK2，K^_Kn作標準曲線。同樣步驟測量待測水樣的K值，代入標準曲線求得C值即為水樣游離性余氯含量。采用本方法測量水中游離性余氯，具有測量精確，迅速，不易受干擾，操作簡單，裝置簡便，成本低廉，維護費用低等諸多優點。
【專利說明】一種測定水中游離性余氯的電化學方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種水中游離性余氯的電化學測定方法。
【背景技術】
[0002] 水體經加氯消毒后，水中殘留的氯稱之為余氯。水中余氯可分為結合性余氯（氨 與氯的化合物）和游離性余氯（CIO' HC10和Cl2)。游離性余氯的殺菌效果強，殺菌速度 快，一般水體中余氯多指游離性余氯。作為一種有效的水體消毒劑，氯在各行業（如自來水 廠，發電廠水處理等）有著廣泛的應用。市政自來水中必須保持一定量的余氯以確保飲用 水的潔凈安全，但如果余氯濃度過高，則會導致自來水有強刺激性，傷害呼吸系統，并容易 與有機物反應產生三氯甲烷等致癌物，造成極大的健康隱患。在發電廠水處理中，如果水體 余氯超標，容易導致反滲透膜原件的氧化，縮短制水周期，出水水質惡化，增加運行維護成 本。
[0003] 為監測水體余氯含量，目前常采用以下三種方法：
[0004] (1)碘量法：在酸性條件下使碘化鉀與水中余氯反應，釋放出定量的碘，再以硫代 硫酸鈉滴定碘含量，從而計算余氯含量；
[0005] (2)分光光度法：往水中加入特定藥劑與余氯反應，使水體發生褪色，顯色或產生 可顯色的中間產物，再通過分光光度法測量水中的余氯；
[0006] (3)離子色譜法：水中余氯與亞硝酸鹽反應生成定量的硝酸鹽，硝酸根可在離子 色譜中有效檢出，借此可間接測量水中余氯含量。
[0007] 上述方法都存在各自的缺陷：碘量法操作復雜，使用化學藥品繁多，易受水中雜質 干擾；分光光度法在不同的水體中使用的顯色劑各異，容易受水中其他離子的干擾；離子 色譜法則對儀器有較高的要求，同時，水中除余氯外的其他氧化劑會對測量造成影響。由于 游離性余氯暴露于空氣后會快速反應消失，上述方法都存在時效性不足的缺點。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是提供一種可高效、準確，可有效避免檢測過程中時效性不足的測 定水中游離性余氯的電化學方法。
[0009] 本發明的方法，包括以下步驟：
[0010] (1)設置檢測裝置：測量池由C1CT選擇性半透膜分隔成待測液室及密封的電極 室；電極室內填充有內充液；參比電極、鉬電極和銀電極設置在內充液中，鉬電極和銀電極 分別與電化學工作站連接，同時鉬電極和參比電極分別與恒電位儀連接；所述的內充液為 不參與電極反應，對測量無影響的鹽溶液，內充液pH不低于10. 0 ;
[0011] ⑵分別配置濃度為Ci，C2,（V·· Cn的NaCIO標準溶液，用NaOH溶液調劑pH不低 于 10. 0 ;
[0012] (3)將（2)中所述的標準溶液注入測量池的待測溶液室，開啟電化學工作站測量 鉬電極和銀電極之間的開路電位，待其穩定；
[0013] (4).通過恒電位儀給鉬電極施加極化電位，使鉬電極電位維持在 0. 300V±0. 05mV，并同時開始測量鉬電極與銀電極間電流i(t)隨時間t的變化曲線；以電 流密度i⑴為y軸，丨/Ν?為X軸作圖，得直線的斜率K ;
[0014] (5)以標準溶液的濃度Cp C2, (V"Cn與對應的Κ值Κρ Κ2, Κ3···Κη作標準曲線；
[0015] (6).用NaOH溶液調節待測水樣的pH不低于10.0,后續測量與步驟（3)，⑷相 同，將得到的待測水樣的K值代入標準曲線的線性方程，從而得到待測水樣的C1CT濃度，即 水樣的游離性余氯含量。
[0016] 所述的內充液、標準溶液和NaOH溶液用除鹽水配制的同時，應敞開煮沸至少 10-15min，除去水中的氧氣和二氧化碳。
[0017] 本發明的內充液特別優選ΚΝ03溶液。發明人發現其中的K+與NOf離子的電遷移 速率大且比較接近，非常有利于本發明測試過程中電荷在半透膜兩側的遷移。
[0018] 本發明采用的KN03, NaOH藥品純度皆為優級純。
[0019] 所選用的C1CT選擇性半透膜8允許包括CIO' H+、Na+在內的原子半徑較小的一 價離子透過，而阻隔其他離子或氣體分子（如二氧化碳，氧氣）的通過。
[0020] 本發明采用如下機理：
[0021] 對于電極反應
【權利要求】
1. 一種測定水中游離性余氯的電化學方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 設置檢測裝置：測量池由C1CT選擇性半透膜分隔成待測液室及密封的電極室；電 極室內填充有內充液；參比電極、鉬電極和銀電極設置在內充液中，鉬電極和銀電極分別與 電化學工作站連接，同時鉬電極和參比電極分別與恒電位儀連接；所述的內充液為不參與 電極反應，對測量無影響的鹽溶液，內充液pH不低于10. 0 ; (2) 分別配置濃度為Cp C2, (V"Cn的NaCIO標準溶液，用NaOH溶液調劑pH不低于10. 0 ; (3) 將（2)中所述的標準溶液注入測量池的待測溶液室，開啟電化學工作站測量鉬電 極和銀電極之間的開路電位，待其穩定； (4) .通過恒電位儀給鉬電極施加極化電位，使鉬電極電位維持在0. 300V±0. 05mV，并 同時開始測量鉬電極與銀電極間電流i (t)隨時間t的變化曲線；以電流密度i (t)為y軸， 1/#為X軸作圖，得直線的斜率K ; (5) 以標準溶液的濃度Q，C2, C3?Cn與對應的K值Κρ Κ2, Κ3···Κη作標準曲線。 (6) .用NaOH溶液調節待測水樣的pH不低于10.0,后續測量與步驟（3)，（4)相同，將 得到的待測水樣的K值代入標準曲線的線性方程，從而得到待測水樣的C1CT濃度，即水樣 的游離性余氯含量。
2. 根據權利要求1中，其特征在于，所述的內充液、標準溶液和NaOH溶液用除鹽水配 制，并應敞開煮沸至少l〇-15min，除去水中的氧氣和二氧化碳。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的內充液為ΚΝ03溶液。
【文檔編號】G01N27/416GK104215679SQ201410521807
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】查方林, 馮兵, 何鐵祥 申請人:國家電網公司, 國網湖南省電力公司, 國網湖南省電力公司電力科學研究, 院