水中總氯測(cè)定的三種方法比較研究

黃柯天駿 鐘永美

（湖北省生態(tài)環(huán)境廳黃石生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 湖北黃石 435000）

由于新冠肺炎疫情的流行，對(duì)于各醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水的消毒處理變得尤為關(guān)鍵，而含氯消毒工藝是我國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)普遍使用的污水處理工藝。氯化處理是一種借助氯的強(qiáng)氧化作用，對(duì)水中的病毒、細(xì)菌等微生物進(jìn)行非選擇性殺滅的水處理技術(shù)［1］，但是當(dāng)水中總氯含量超標(biāo)，會(huì)給水體造成不良影響［2］，所以對(duì)水中總氯含量的測(cè)定成為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)工作之一。通過使用《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》（HJ 586—2010）［3］、《水質(zhì) 游離氯和總氯的測(cè)定N，N-二乙基-1，4-苯二胺滴定法》（HJ 585—2010）［4］和一種常用的總氯快速測(cè)定法分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比對(duì)研究。

1 三種方法的原理對(duì)比

實(shí)驗(yàn)所用三種方法的原理是類似的，均是在緩沖溶液存在的情況下，使環(huán)境pH 為6.2～6.5，加入過量的碘化鉀后，氯胺類、次氯酸、次氯酸鹽和單質(zhì)氯與N，N-二乙基-1，4-苯二胺（DPD）反應(yīng)生成紅色物質(zhì)。不同之處在于，滴定法是使用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至無色，通過硫酸亞鐵銨溶液的用量計(jì)算出總氯的含量；分光光度法是在波長(zhǎng)515 nm 下測(cè)定其吸光度，再通過標(biāo)準(zhǔn)曲線來計(jì)算總氯的含量；快速測(cè)定法與分光光度法類似，均是通過測(cè)定吸光度確定總氯的含量，不過其使用的為專用便攜式（百靈達(dá)）光度計(jì)，通過儀器內(nèi)部曲線來計(jì)算出總氯的含量。

2 三種方法的實(shí)驗(yàn)過程對(duì)比

2.1 分光光度法

分別準(zhǔn)確吸取0 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL 和15.00 mL 濃度為10.06 mg/L 的碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液加入100 mL 容量瓶中，加適量水和1.0 mL 1 mol/L 的硫酸溶液，1 min 后加入1 mL 1 mol/L 的氫氧化鈉溶液，之后加水定容。取250 mL 容量瓶依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液和5 mL 1.1 g/L DPD 溶液，將之前容量瓶中標(biāo)準(zhǔn)溶液分別轉(zhuǎn)入錐形瓶，用10 mm 比色皿于515 nm 處測(cè)定吸光度，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)曲線。另取錐形瓶，依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液、5 mL 1.1 g/L DPD 溶液、100 mL 待測(cè)樣品和1.0 g 碘化鉀，在相同條件下測(cè)定吸光度，計(jì)算出樣品的總氯含量。

2.2 滴定法

取250 mL 容量瓶，依次加入15 mL 磷酸鹽緩沖溶液、5 mL 1.1 g/L DPD 溶液、100 mL 待測(cè)樣品和1.0 g 碘化鉀，2 min后，用標(biāo)定后的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直到紅色消失，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量和濃度，計(jì)算出樣品的總氯含量。

2.3 快速測(cè)定法

取待測(cè)樣品潤(rùn)洗試管后將樣品加至10 mL 刻度線，將試管放入百靈達(dá)光度計(jì)校正空白。取出試管加入1 片百靈達(dá)DPD1 試劑，混勻并使試劑完全溶解，然后加入1 片百靈達(dá)DPD3 試劑，混勻并使試劑完全溶解，顯色2 min 后將試管放入百靈達(dá)光度計(jì)測(cè)量，得出樣品總氯含量。

3 三種方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

3.1 精密度

使用三種方法分別對(duì)自來水樣品、濃度（0.802±0.083）mg/L的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品和某醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水樣品進(jìn)行6 次連續(xù)測(cè)定，計(jì)算出的平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（見表1）。

表1 三種方法測(cè)定總氯樣品的精密度實(shí)驗(yàn)

3.2 準(zhǔn)確度

使用三種方法分別對(duì)濃度為（0.802±0.083）mg/L 的有證標(biāo)準(zhǔn)樣品和某醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水樣品用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)測(cè)定，計(jì)算出加標(biāo)回收率（見表2）和平均相對(duì)誤差（見表3）。

表2 三種方法測(cè)定總氯樣品的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

表3 三種方法測(cè)定總氯樣品的準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

4 結(jié)果分析

通過三種不同方法進(jìn)行的精密度和準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：在精密度上快速測(cè)定法最好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.3%和1.8%，滴定法次之，為1.2%和2.8%，分光光度法相對(duì)較差，為1.5%和4.5%；在準(zhǔn)確度上，滴定法最好，平均加標(biāo)回收率為102.3%和103.3%，平均相對(duì)誤差也最小為2.9%，分光光度法次之，平均加標(biāo)回收率與滴定法相差不大，為98.3%和98.5%，而平均相對(duì)誤差較大為4.9%，快速法的準(zhǔn)確度相對(duì)較差，平均加標(biāo)回收率為94.2%和96.5%，平均相對(duì)誤差為5.9%。

5 討論

通過本次實(shí)驗(yàn)，三種方法測(cè)定總氯的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均在5%以內(nèi)，對(duì)有證標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)試結(jié)果均在樣品的合格范圍內(nèi)，所以三種方法均為可行方法。其中，分光光度法的準(zhǔn)確度比較好，實(shí)驗(yàn)過程需要制作標(biāo)準(zhǔn)曲線再進(jìn)行測(cè)定，過程相對(duì)比較復(fù)雜，適合在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)定；滴定法的準(zhǔn)確度和精密度都比較好，實(shí)驗(yàn)過程中要使用微量滴定管，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員技術(shù)水平要求較高，可同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)定；快速測(cè)定法的精密度較好，實(shí)驗(yàn)過程十分簡(jiǎn)便，結(jié)果準(zhǔn)確度不如分光光度法和滴定法，實(shí)驗(yàn)方法缺少相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方法支持，僅可用于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣品進(jìn)行初步的分析測(cè)定。