一种测定水中游离性余氯的电化学方法
【专利摘要】一种测定水中游离性余氯的电化学方法，配制浓度为cpC2，C3...CnWNaCIO标准溶液，用NaOH溶液调节pH不低于10.0，注入测量池的待测溶液室，待铂电极与银电极之间开路电位稳定后，维持铂电极的电极电位为0.300V±0.05mV,以铂电极与银电极6之间电流密度i(t)为y轴，1/#为x轴作图，直线斜率为K，以CPC2，C3"_CA对应的KPK2，K^_Kn作标准曲线。同样步骤测量待测水样的K值，代入标准曲线求得C值即为水样游离性余氯含量。采用本方法测量水中游离性余氯，具有测量精确，迅速，不易受干扰，操作简单，装置简便，成本低廉，维护费用低等诸多优点。
【专利说明】一种测定水中游离性余氯的电化学方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水中游离性余氯的电化学测定方法。
【背景技术】
[0002] 水体经加氯消毒后，水中残留的氯称之为余氯。水中余氯可分为结合性余氯（氨 与氯的化合物）和游离性余氯（CIO' HC10和Cl2)。游离性余氯的杀菌效果强，杀菌速度 快，一般水体中余氯多指游离性余氯。作为一种有效的水体消毒剂，氯在各行业（如自来水 厂，发电厂水处理等）有着广泛的应用。市政自来水中必须保持一定量的余氯以确保饮用 水的洁净安全，但如果余氯浓度过高，则会导致自来水有强刺激性，伤害呼吸系统，并容易 与有机物反应产生三氯甲烷等致癌物，造成极大的健康隐患。在发电厂水处理中，如果水体 余氯超标，容易导致反渗透膜原件的氧化，缩短制水周期，出水水质恶化，增加运行维护成 本。
[0003] 为监测水体余氯含量，目前常采用以下三种方法：
[0004] (1)碘量法：在酸性条件下使碘化钾与水中余氯反应，释放出定量的碘，再以硫代 硫酸钠滴定碘含量，从而计算余氯含量；
[0005] (2)分光光度法：往水中加入特定药剂与余氯反应，使水体发生褪色，显色或产生 可显色的中间产物，再通过分光光度法测量水中的余氯；
[0006] (3)离子色谱法：水中余氯与亚硝酸盐反应生成定量的硝酸盐，硝酸根可在离子 色谱中有效检出，借此可间接测量水中余氯含量。
[0007] 上述方法都存在各自的缺陷：碘量法操作复杂，使用化学药品繁多，易受水中杂质 干扰；分光光度法在不同的水体中使用的显色剂各异，容易受水中其他离子的干扰；离子 色谱法则对仪器有较高的要求，同时，水中除余氯外的其他氧化剂会对测量造成影响。由于 游离性余氯暴露于空气后会快速反应消失，上述方法都存在时效性不足的缺点。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种可高效、准确，可有效避免检测过程中时效性不足的测 定水中游离性余氯的电化学方法。
[0009] 本发明的方法，包括以下步骤：
[0010] (1)设置检测装置：测量池由C1CT选择性半透膜分隔成待测液室及密封的电极 室；电极室内填充有内充液；参比电极、钼电极和银电极设置在内充液中，钼电极和银电极 分别与电化学工作站连接，同时钼电极和参比电极分别与恒电位仪连接；所述的内充液为 不参与电极反应，对测量无影响的盐溶液，内充液pH不低于10. 0 ;
[0011] ⑵分别配置浓度为Ci，C2,（V·· Cn的NaCIO标准溶液，用NaOH溶液调剂pH不低 于 10. 0 ;
[0012] (3)将（2)中所述的标准溶液注入测量池的待测溶液室，开启电化学工作站测量 钼电极和银电极之间的开路电位，待其稳定；
[0013] (4).通过恒电位仪给钼电极施加极化电位，使钼电极电位维持在 0. 300V±0. 05mV，并同时开始测量钼电极与银电极间电流i(t)随时间t的变化曲线；以电 流密度i⑴为y轴，丨/Ν?为X轴作图，得直线的斜率K ;
[0014] (5)以标准溶液的浓度Cp C2, (V"Cn与对应的Κ值Κρ Κ2, Κ3···Κη作标准曲线；
[0015] (6).用NaOH溶液调节待测水样的pH不低于10.0,后续测量与步骤（3)，⑷相 同，将得到的待测水样的K值代入标准曲线的线性方程，从而得到待测水样的C1CT浓度，即 水样的游离性余氯含量。
[0016] 所述的内充液、标准溶液和NaOH溶液用除盐水配制的同时，应敞开煮沸至少 10-15min，除去水中的氧气和二氧化碳。
[0017] 本发明的内充液特别优选ΚΝ03溶液。发明人发现其中的K+与NOf离子的电迁移 速率大且比较接近，非常有利于本发明测试过程中电荷在半透膜两侧的迁移。
[0018] 本发明采用的KN03, NaOH药品纯度皆为优级纯。
[0019] 所选用的C1CT选择性半透膜8允许包括CIO' H+、Na+在内的原子半径较小的一 价离子透过，而阻隔其他离子或气体分子（如二氧化碳，氧气）的通过。
[0020] 本发明采用如下机理：
[0021] 对于电极反应
【权利要求】
1. 一种测定水中游离性余氯的电化学方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 设置检测装置：测量池由C1CT选择性半透膜分隔成待测液室及密封的电极室；电 极室内填充有内充液；参比电极、钼电极和银电极设置在内充液中，钼电极和银电极分别与 电化学工作站连接，同时钼电极和参比电极分别与恒电位仪连接；所述的内充液为不参与 电极反应，对测量无影响的盐溶液，内充液pH不低于10. 0 ; (2) 分别配置浓度为Cp C2, (V"Cn的NaCIO标准溶液，用NaOH溶液调剂pH不低于10. 0 ; (3) 将（2)中所述的标准溶液注入测量池的待测溶液室，开启电化学工作站测量钼电 极和银电极之间的开路电位，待其稳定； (4) .通过恒电位仪给钼电极施加极化电位，使钼电极电位维持在0. 300V±0. 05mV，并 同时开始测量钼电极与银电极间电流i (t)随时间t的变化曲线；以电流密度i (t)为y轴， 1/#为X轴作图，得直线的斜率K ; (5) 以标准溶液的浓度Q，C2, C3?Cn与对应的K值Κρ Κ2, Κ3···Κη作标准曲线。 (6) .用NaOH溶液调节待测水样的pH不低于10.0,后续测量与步骤（3)，（4)相同，将 得到的待测水样的K值代入标准曲线的线性方程，从而得到待测水样的C1CT浓度，即水样 的游离性余氯含量。
2. 根据权利要求1中，其特征在于，所述的内充液、标准溶液和NaOH溶液用除盐水配 制，并应敞开煮沸至少l〇-15min，除去水中的氧气和二氧化碳。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的内充液为ΚΝ03溶液。
【文档编号】G01N27/416GK104215679SQ201410521807
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】查方林, 冯兵, 何铁祥 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究, 院