Η φασματοφωτομετρία DPD είναι η τυπική μέθοδος για την ανίχνευση ελεύθερου υπολειμματικού χλωρίου και συνολικού υπολειμματικού χλωρίου στο εθνικό πρότυπο της Κίνας «Λεξιλόγιο και Αναλυτικές Μέθοδοι Ποιότητας Νερού» GB11898-89, το οποίο αναπτύχθηκε από κοινού από την Αμερικανική Ένωση Δημόσιας Υγείας, την Αμερικανική Ένωση Υδάτινων Έργων και την Ομοσπονδία Ελέγχου Ρύπανσης των Υδάτων. Στο επιμελημένο «Πρότυποι Μέθοδοι Δοκιμών για Νερό και Λύματα», η μέθοδος DPD έχει αναπτυχθεί από την 15η έκδοση και συνιστάται ως η τυπική μέθοδος για τον έλεγχο του διοξειδίου του χλωρίου.
Πλεονεκτήματα της μεθόδου DPD
Μπορεί να διαχωρίσει το διοξείδιο του χλωρίου από διάφορες άλλες μορφές χλωρίου (συμπεριλαμβανομένου του ελεύθερου υπολειμματικού χλωρίου, του συνολικού υπολειμματικού χλωρίου και του χλωριώδους άλατος κ.λπ.), διευκολύνοντας την εκτέλεση χρωματομετρικών δοκιμών. Αυτή η μέθοδος δεν είναι τόσο ακριβής όσο η αμπερομετρική ογκομέτρηση, αλλά τα αποτελέσματα είναι επαρκή για τους περισσότερους γενικούς σκοπούς.
αρχή
Υπό συνθήκες pH 6,2~6,5, το ClO2 αντιδρά πρώτα με το DPD για να σχηματίσει μια κόκκινη ένωση, αλλά η ποσότητα που εμφανίζεται φτάνει μόνο το ένα πέμπτο της συνολικής διαθέσιμης περιεκτικότητας σε χλώριο (ισοδύναμη με την αναγωγή του ClO2 σε ιόντα χλωρίτη). Εάν ένα δείγμα νερού οξινιστεί παρουσία ιωδίου, το χλωρίτη και το χλωρικό αντιδρούν επίσης, και όταν εξουδετερωθούν με την προσθήκη διττανθρακικού, το προκύπτον χρώμα αντιστοιχεί στη συνολική διαθέσιμη περιεκτικότητα σε χλώριο του ClO2. Η παρεμβολή του ελεύθερου χλωρίου μπορεί να ανασταλεί με την προσθήκη γλυκίνης. Η βάση είναι ότι η γλυκίνη μπορεί να μετατρέψει αμέσως το ελεύθερο χλώριο σε χλωριωμένο αμινοοξικό οξύ, αλλά δεν έχει καμία επίδραση στο ClO2.
Πρότυπο διάλυμα ιωδικού καλίου, 1,006 g/L: Ζυγίστε 1,003 g ιωδικού καλίου (KIO3, ξηρανθέν στους 120~140°C για 2 ώρες), διαλύστε σε νερό υψηλής καθαρότητας και μεταφέρετε σε όγκο 1000 ml.
Αραιώστε τη δοσομετρική φιάλη μέχρι τη χαραγή και αναμείξτε.
Πρότυπο διάλυμα ιωδικού καλίου, 10,06mg/L: Λαμβάνετε 10,0ml του αρχικού διαλύματος (4.1) σε ογκομετρική φιάλη των 1000ml, προσθέτετε περίπου 1g ιωδιούχου καλίου (4.5), προσθέτετε νερό για αραίωση μέχρι τη χαραγή και αναμειγνύετε. Παρασκευάζετε την ημέρα χρήσης σε καφέ φιάλη. 1,00ml αυτού του πρότυπου διαλύματος περιέχει 10,06μg KIO3, που ισοδυναμεί με 1,00mg/L διαθέσιμου χλωρίου.
Ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών: Διαλύστε 24 g άνυδρου όξινου φωσφορικού δινατρίου και 46 g άνυδρου δισόξινου φωσφορικού καλίου σε απεσταγμένο νερό και στη συνέχεια ανακατέψτε σε 100 ml απεσταγμένου νερού με 800 mg δινάτριο άλας EDTA διαλυμένο. Αραιώστε με απεσταγμένο νερό μέχρι το 1 L, προαιρετικά προσθέστε 20 mg χλωριούχου υδραργύρου ή 2 σταγόνες τολουολίου για να αποτρέψετε την ανάπτυξη μούχλας. Η προσθήκη 20 mg χλωριούχου υδραργύρου μπορεί να εξαλείψει την παρεμβολή ιχνοποσοτήτων ιωδίου που μπορεί να παραμείνουν κατά τη μέτρηση του ελεύθερου χλωρίου. (Σημείωση: Το χλωριούχο υδράργυρο είναι τοξικό, χειριστείτε το με προσοχή και αποφύγετε την κατάποση)
Δείκτης Ν,Ν-διαιθυλο-p-φαινυλενοδιαμίνης (DPD): Διαλύστε 1,5 g πενταένυδρου θειικού DPD ή 1,1 g άνυδρου θειικού DPD σε απεσταγμένο νερό χωρίς χλώριο που περιέχει 8 ml 1+3 θειικού οξέος και 200 mg δινάτριο άλας EDTA, αραιώστε μέχρι 1 λίτρο, φυλάξτε σε καφέ γυάλινο μπουκάλι και φυλάξτε το σε σκοτεινό μέρος. Όταν ο δείκτης εξασθενίσει, πρέπει να ανασυσταθεί. Ελέγχετε τακτικά την τιμή απορρόφησης των τυφλών δειγμάτων.
Εάν η τιμή απορρόφησης του τυφλού στα 515 nm υπερβαίνει τα 0,002/cm, η ανασύσταση πρέπει να εγκαταλειφθεί.
Ιωδιούχο κάλιο (κρύσταλλος KI)
Διάλυμα αρσενίτη νατρίου: Διαλύστε 5,0 g NaAsO2 σε απεσταγμένο νερό και αραιώστε μέχρι 1 λίτρο. Σημείωση: Το NaAsO2 είναι τοξικό, αποφύγετε την κατάποση!
Διάλυμα θειοακεταμιδίου: Διαλύστε 125 mg θειοακεταμιδίου σε 100 ml απεσταγμένου νερού.
Διάλυμα γλυκίνης: Διαλύστε 20 g γλυκίνης σε νερό χωρίς χλώριο και αραιώστε μέχρι τα 100 ml. Φυλάσσετε στην κατάψυξη. Χρειάζεται ανασύσταση όταν εμφανιστεί θολότητα.
Διάλυμα θειικού οξέος (περίπου 1mol/L): Διαλύστε 5,4ml πυκνού H2SO4 σε 100ml απεσταγμένο νερό.
Διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (περίπου 2 mol/L): Ζυγίστε 8 g NaOH και διαλύστε το σε 100 ml καθαρού νερού.
Καμπύλη βαθμονόμησης (εργασίας)
Σε μια σειρά 50 χρωματομετρικών σωλήνων, προσθέστε 0,0, 0,25, 0,50, 1,50, 2,50, 3,75, 5,00, 10,00 ml πρότυπου διαλύματος ιωδικού καλίου, αντίστοιχα, προσθέστε περίπου 1 g ιωδιούχου καλίου και 0,5 ml διαλύματος θειικού οξέος, ανακατέψτε και αφήστε το να σταθεί για 2 λεπτά, στη συνέχεια προσθέστε 0,5 ml διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου και αραιώστε μέχρι τη χαραγή. Οι συγκεντρώσεις σε κάθε φιάλη είναι αντίστοιχα ισοδύναμες με 0,00, 0,05, 0,10, 0,30, 0,50, 0,75, 1,00 και 2,00 mg/L διαθέσιμου χλωρίου. Προσθέστε 2,5 ml ρυθμιστικού διαλύματος φωσφορικών και 2,5 ml διαλύματος δείκτη DPD, ανακατέψτε καλά και αμέσως (εντός 2 λεπτών) μετρήστε την απορρόφηση στα 515 nm χρησιμοποιώντας μια κυψελίδα 1 ίντσας. Σχεδιάστε μια πρότυπη καμπύλη και βρείτε την εξίσωση παλινδρόμησης.
Βήματα προσδιορισμού
Διοξείδιο του χλωρίου: Προσθέστε 1 ml διαλύματος γλυκίνης σε 50 ml δείγματος νερού και ανακατέψτε, στη συνέχεια προσθέστε 2,5 ml ρυθμιστικού διαλύματος φωσφορικών και 2,5 ml διαλύματος δείκτη DPD, ανακατέψτε καλά και μετρήστε την απορρόφηση αμέσως (εντός 2 λεπτών) (η ένδειξη είναι G).
Διοξείδιο του χλωρίου και ελεύθερο διαθέσιμο χλώριο: Πάρτε ένα ακόμη δείγμα νερού 50 ml, προσθέστε 2,5 ml ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών και 2,5 ml διάλυμα δείκτη DPD, ανακατέψτε καλά και μετρήστε την απορρόφηση αμέσως (εντός 2 λεπτών) (η ένδειξη είναι A).
7.3 Διοξείδιο του χλωρίου, ελεύθερο διαθέσιμο χλώριο και συνδυασμένο διαθέσιμο χλώριο: Πάρτε άλλα 50 ml δείγματος νερού, προσθέστε περίπου 1 g ιωδιούχου καλίου, προσθέστε 2,5 ml ρυθμιστικού διαλύματος φωσφορικών και 2,5 ml διαλύματος δείκτη DPD, ανακατέψτε καλά και μετρήστε την απορρόφηση αμέσως (εντός 2 λεπτών) (Η ένδειξη είναι C).
Συνολικό διαθέσιμο χλώριο, συμπεριλαμβανομένου του ελεύθερου διοξειδίου του χλωρίου, του χλωριώδους άλατος, του ελεύθερου υπολειμματικού χλωρίου και του συνδυασμένου υπολειμματικού χλωρίου: Αφού λάβετε την ένδειξη C, προσθέστε 0,5 ml διαλύματος θειικού οξέος στο δείγμα νερού στην ίδια χρωματομετρική φιάλη και ανακατέψτε. Αφού αφήσετε να σταθεί για 2 λεπτά, προσθέστε 0,5 ml διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου, ανακατέψτε και μετρήστε αμέσως την απορρόφηση (η ένδειξη είναι D).
ClO2=1,9G (υπολογιζόμενο ως ClO2)
Ελεύθερο διαθέσιμο χλώριο=AG
Συνδυασμένο διαθέσιμο χλώριο = CA
Συνολικό διαθέσιμο χλώριο=D
Χλωριώδες=D-(C+4G)
Επιδράσεις του μαγγανίου: Η σημαντικότερη παρεμποδιστική ουσία που συναντάται στο πόσιμο νερό είναι το οξείδιο του μαγγανίου. Αφού προσθέσετε ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών (4.3), προσθέστε 0,5~1,0 ml διαλύματος αρσενικού νατρίου (4.6) και στη συνέχεια προσθέστε τον δείκτη DPD για να μετρήσετε την απορρόφηση. Αφαιρέστε αυτήν την ένδειξη από την ένδειξη A για να εξαλείψετε
Αφαιρέστε τις παρεμβολές από το οξείδιο του μαγγανίου.
Επίδραση της θερμοκρασίας: Μεταξύ όλων των τρεχουσών αναλυτικών μεθόδων που μπορούν να διακρίνουν το ClO2, το ελεύθερο χλώριο και το συνδυασμένο χλώριο, συμπεριλαμβανομένης της αμπερομετρικής ογκομέτρησης, της συνεχούς ιωδομετρικής μεθόδου κ.λπ., η θερμοκρασία επηρεάζει την ακρίβεια της διάκρισης. Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη, το συνδυασμένο χλώριο (χλωραμίνη) θα προτρέπεται να συμμετάσχει στην αντίδραση εκ των προτέρων, με αποτέλεσμα υψηλότερα αποτελέσματα για το ClO2, ιδιαίτερα το ελεύθερο χλώριο. Η πρώτη μέθοδος ελέγχου είναι ο έλεγχος της θερμοκρασίας. Στους 20°C περίπου, μπορείτε επίσης να προσθέσετε DPD στο δείγμα νερού και να το αναμίξετε και στη συνέχεια να προσθέσετε αμέσως 0,5 ml διαλύματος θειοακεταμιδίου (4.7) για να σταματήσετε το συνδυασμένο υπολειμματικό χλώριο (χλωραμίνη) από το DPD. Αντίδραση.
Επίδραση του χρωματομετρικού χρόνου: Αφενός, το κόκκινο χρώμα που παράγεται από το ClO2 και τον δείκτη DPD είναι ασταθές. Όσο πιο σκούρο είναι το χρώμα, τόσο πιο γρήγορα ξεθωριάζει. Από την άλλη πλευρά, καθώς το ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών και ο δείκτης DPD αναμειγνύονται με την πάροδο του χρόνου, και τα ίδια θα ξεθωριάσουν. Παράγει ένα ψευδώς κόκκινο χρώμα και η εμπειρία έχει δείξει ότι αυτή η χρονικά εξαρτώμενη αστάθεια χρώματος αποτελεί σημαντική αιτία μειωμένης ακρίβειας δεδομένων. Επομένως, η επιτάχυνση κάθε βήματος λειτουργίας, ελέγχοντας παράλληλα την τυποποίηση του χρόνου που χρησιμοποιείται σε κάθε βήμα, είναι κρίσιμη για τη βελτίωση της ακρίβειας. Σύμφωνα με την εμπειρία: η ανάπτυξη χρώματος σε συγκέντρωση κάτω από 0,5 mg/L μπορεί να είναι σταθερή για περίπου 10 έως 20 λεπτά, η ανάπτυξη χρώματος σε συγκέντρωση περίπου 2,0 mg/L μπορεί να είναι σταθερή μόνο για περίπου 3 έως 5 λεπτά και η ανάπτυξη χρώματος σε συγκέντρωση άνω των 5,0 mg/L θα είναι σταθερή για λιγότερο από 1 λεπτό.
ΟLH-P3CLOπου παρέχεται αυτήν τη στιγμή από την Lianhua είναι μια φορητή συσκευήμετρητής υπολειμματικού χλωρίουπου συμμορφώνεται με τη φωτομετρική μέθοδο DPD.
Ο αναλυτής έχει ήδη ρυθμίσει το μήκος κύματος και την καμπύλη. Απλώς χρειάζεται να προσθέσετε αντιδραστήρια και να εκτελέσετε χρωματομετρία για να λάβετε γρήγορα τα αποτελέσματα του υπολειμματικού χλωρίου, του συνολικού υπολειμματικού χλωρίου και του διοξειδίου του χλωρίου στο νερό. Υποστηρίζει επίσης τροφοδοσία από μπαταρία και εσωτερική τροφοδοσία, καθιστώντας εύκολη τη χρήση του είτε σε εξωτερικό χώρο είτε στο εργαστήριο.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Μαΐου 2024
