(深圳水務(wù)集團深圳市蓮塘供水服務(wù)有限公司，深圳 518000)

二氧化氯DPD現(xiàn)場檢測法的影響因素及檢測常見問題

曾文院

(深圳水務(wù)集團深圳市蓮塘供水服務(wù)有限公司，深圳 518000)

二氧化氯是一種應(yīng)用廣泛的強氧化性消毒劑，自來水廠的出廠水中二氧化氯余量目前一般都是采用GB/T 5750-2006生活飲用水標準檢驗方法—現(xiàn)場測定法(DPD法)進行檢測。本文對二氧化氯DPD現(xiàn)場測定法的影響因素進行了研究，對檢測常見問題進行了分析探討并指出操作要點及注意事項，對提高二氧化氯檢測的準確性，判定飲用水中二氧化氯消毒劑余量是否符合國標,對指導(dǎo)自來水廠二氧化氯投加量有著重要意義。

二氧化氯 現(xiàn)場檢測 影響因素 準確性

二氧化氯是一種高效廣譜消毒劑，具有強大的氧化作用，其殺菌效果比含氯消毒劑高2.5倍，有效氯含量為263%[1]，因其良好的性能，被廣泛應(yīng)用于水處理等行業(yè)。二氧化氯作為一個國標規(guī)定的生活飲用水水質(zhì)常規(guī)日檢項目，如何快速準確地分析出出廠水中二氧化氯的含量，對保障飲用水安全有著重要意義。

二氧化氯性質(zhì)非?；顫?，在水中的穩(wěn)定性受pH、光照、溫度等因素影響，為了準確測定水中二氧化氯含量，應(yīng)了解二氧化氯在水中的特性外，還應(yīng)有檢測過程中的一些注意事項，如操作細節(jié)，試劑情況，采樣等，以下對二氧化氯自身特性及檢測注意事項作了研究。

1 影響二氧化氯穩(wěn)定性的幾種常見因素

1.1 pH

二氧化氯(ClO2)在水溶液中極易歧化分解為其它的氯氧化物組分，因此其在常規(guī)水溶液中的穩(wěn)定性不夠理想。ClO2在堿性水溶液中歧化產(chǎn)物主要是ClO2-和ClO3-[2]：

2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O

(1)

在酸性水溶液中歧化產(chǎn)物主要是ClO3-和Cl2：

5ClO2+2H2O=4ClO3-+1/2Cl2+4H+

(2)

ClO2在堿性溶液中的歧化反應(yīng)遠比在酸性溶液中進行的快。在常溫和避光條件下，對不同pH值的ClO2水溶液的穩(wěn)定性進行測定，其結(jié)果見圖1[3]。

圖1 pH值對二氧化氯質(zhì)量分數(shù)的影響

1.2 光照

ClO2分子結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，在光照條件下極易分解，主要生成亞氯酸根(ClO2-)和氯酸跟(ClO3-)，當有陽光直接照射時，這種反應(yīng)將會十分強烈,甚至可使ClO2全部歧化成ClO2-、ClO3-和Cl-等。光照條件是二氧化氯穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素[3](圖2)。

圖2 光照對二氧化氯質(zhì)量分數(shù)的影響

1.3 溫度

二氧化氯的穩(wěn)定性與溫度有直接關(guān)系。有實驗表明常溫避光條件下不同質(zhì)量濃度的ClO2水溶液的衰減情況如圖3。

圖3 室溫下不同時間二氧化氯質(zhì)量濃度的變化

低溫避光條件下不同質(zhì)量濃度的ClO2水溶液的衰減情況如圖4。

圖4 低溫下不同時間二氧化氯質(zhì)量濃度的變化

由此可知，二氧化氯的穩(wěn)定性與溫度有直接關(guān)系，存放溫度越低二氧化氯質(zhì)量濃度下降越小。在較高溫度條件下ClO2會產(chǎn)生歧化現(xiàn)象，生成大量ClO3-和Cl-，從而使部分ClO2消耗掉，導(dǎo)致其質(zhì)量濃度下降，從而影響二氧化氯溶液的穩(wěn)定性[3]。

1.4 二氧化氯的自身揮發(fā)或轉(zhuǎn)化

二氧化氯在pH2～9條件下以溶解氣體的形式存在于水中，因此二氧化氯極易逸出于水而使水中二氧化氯含量減少由于二氧化氯以氣體形式存在于水中，因此當水發(fā)生震蕩有波動時，二氧化氯易逸出于水，導(dǎo)致水中的二氧化氯含量減少。

2 二氧化氯檢測常見問題及操作注意事項

2.1 二氧化氯檢測結(jié)果呈正偏離

2.1.1 水中存在對DPD法有干擾的物質(zhì)

DPD現(xiàn)場測定法檢測二氧化氯的原理是水中的二氧化氯與DPD試劑反應(yīng)顯紅色，甘氨酸將水中的氯離子轉(zhuǎn)化為氯化氨基乙酸而不干擾二氧化氯的測定。這種方法對二氧化氯并不是唯一特異性的方法，水中的余氯、氧化態(tài)錳、鉻等氧化性物質(zhì)均會導(dǎo)致DPD試劑顯色，從而影響二氧化氯的檢測結(jié)果。

正確的操作是在檢測時加入甘氨酸試劑后待其完全溶解，然后再加入DPD試劑反應(yīng)顯色，以去除干擾。

2.1.2 檢測試劑的影響

DPD現(xiàn)場測定法檢測二氧化氯時采用的試劑為甘氨酸和DPD試劑，而試劑的質(zhì)量狀態(tài)容易受保存條件的影響，若試劑保存條件不恰當易導(dǎo)致試劑變質(zhì)或受潮，從而影響二氧化氯的檢測。試劑正常顏色為白色或灰色，變質(zhì)之后會變成褐色甚至是黑色，試劑的正確保存方法是在常溫陰涼通風(fēng)處存放，建議干燥器中保存。

2.1.3 測試時間的影響

DPD試劑由于自身不穩(wěn)定，加入顯色劑后，隨時間增加，其自身會呈現(xiàn)紅色，如不注意則會造成結(jié)果與真實值的正偏離。

建議加入DPD試劑后1min左右完成檢測。

2.1.4 操作過程中的影響

測試過程中劇烈搖晃使水樣產(chǎn)生氣泡，或者加入顯色劑后未完全溶解的試劑固體顆粒漂浮在比色瓶中未沉降到比色瓶底部，干擾了檢測比色，導(dǎo)致最終二氧化氯的檢測結(jié)果偏大。

建議搖晃的動作不能劇烈，搖完后靜置十幾秒，這樣氣泡會散去，未完全溶解的試劑會沉到底部而不影響檢測。

2.2 二氧化氯檢測數(shù)據(jù)偏低或不穩(wěn)定

由于二氧化氯的化學(xué)性質(zhì)極其活潑，且以氣體狀態(tài)溶于水中，因此不恰當?shù)娜邮窃斐啥趸葯z測不穩(wěn)定或結(jié)果錯誤的主要原因。

2.2.1 取樣不具有代表性

在實際采樣操作中，會有從水龍頭直接采樣的情況，實際上在這種情況下，采集的樣品是不具有代表性的。因為如果水龍頭沒有一直是打開狀態(tài)的話水龍頭中的水很有可能是幾個小時之前或者是過夜的水，這時候測得的二氧化氯數(shù)值并不能代表當前水中的二氧化氯含量；另外從水龍頭直接取得的水樣易處于波動狀態(tài)，由于二氧化氯氣體易揮發(fā)的特性，此方式采集的水樣會造成測試結(jié)果偏低甚至為零。

正確的操作方式是采樣前將水龍頭開至最大，讓水持續(xù)流出至少10min，并且用采樣瓶進行采樣，確保采集的水樣具有代表性。

2.2.2 采樣容器的影響

采樣容器的影響主要是采樣時采樣瓶未清洗干凈或使用塑料采樣瓶進行采樣。二氧化氯具有極強的氧化性，易與還原性物質(zhì)反應(yīng)，采樣瓶未清洗干凈或使用塑料采樣瓶采樣時水中的二氧化氯會與瓶中的雜質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)消耗部分二氧化氯，從而導(dǎo)致二氧化氯檢測結(jié)果偏低。

建議使用清洗干凈的玻璃采樣瓶進行采樣。

2.2.3 采樣操作的影響

采樣時操作不正確，讓水流迅速沖入采樣瓶。水流迅速沖入采樣瓶產(chǎn)生的氣泡會帶走一部分二氧化氯氣體，從而造成檢測結(jié)果偏低。

建議取樣時將水龍頭關(guān)小，讓水流緩慢流入到采樣瓶中。

2.2.4 水樣采集后未避光靜置

由于二氧化氯遇光易分解且隨著時間延長二氧化氯自身會不斷轉(zhuǎn)化，水樣采集后應(yīng)避光靜置5min待水樣穩(wěn)定后立即進行測試[4]。

3 二氧化氯水樣的采集與測試

鑒于二氧化氯性質(zhì)活潑，正確的采集水樣是獲得準確的二氧化氯測試結(jié)果的前提保障，采集水樣時應(yīng)注意以下事項[4]：

(1)使用清洗干凈的玻璃采樣瓶進行采樣；

(2)取樣前將水龍頭開至最大讓水放流10min，確保水樣具有代表性；

(3)取樣時將水龍頭關(guān)小，讓水流緩慢流入到采樣瓶中并充滿，避免迅速沖入采樣瓶產(chǎn)生氣泡；

(4)采樣瓶中充滿水樣后繼續(xù)讓水溢留幾分鐘，蓋上蓋子并迅速避光靜置5min，待水樣穩(wěn)定立即測定。

測試二氧化氯時的操作要點：

(1)測試前用澄清的待測水樣進行調(diào)零，調(diào)零成功后方可進行下一步；

(2)調(diào)零時比色瓶應(yīng)擦拭干凈，擦拭時必須用特別柔的紙或棉布以防止劃傷比色瓶；

(3)加入甘氨酸試劑必須使其完全溶解，溶解時可旋轉(zhuǎn)搖晃比色瓶，避免劇烈震蕩水樣；

(4)待甘氨酸試劑完全溶解后再加入DPD試劑，搖勻時同樣避免劇烈震蕩水樣；

(5)DPD試劑混勻后比色瓶應(yīng)靜置15s，排除氣泡、使不溶物沉至底部，避免氣泡或固體顆粒影響比色；

(6)加入DPD試劑后應(yīng)在1min左右完成檢測；

(7)測試結(jié)束，應(yīng)立即洗凈比色瓶，以避免長時間使用后顏色附著在比色瓶內(nèi)壁。

二氧化氯測試注意事項：

(1)為保證測量精度，調(diào)零與測量樣品應(yīng)使用同一比色瓶；

(2)水樣中二氧化氯含量越多，加入試劑后紅色越深；

(3)源水中可能存在一些氧化性物質(zhì)，可能會有假陽性出現(xiàn)；

(4)比色時應(yīng)防止雜散光進入儀器；

(5)DPD方法顯色劑產(chǎn)生的顏色不穩(wěn)定，會隨著放置時間逐漸變深，因此DPD試劑完全溶解后應(yīng)在1分鐘左右進行檢測。

4 結(jié)論

二氧化氯是一種非常活潑的物質(zhì)，如何快速準確地測試出出廠水中二氧化氯的含量，對保障飲用水安全有著重要意義。了解二氧化氯的特性以及二氧化氯檢測的影響因素并能準確的分析判斷，正確采集水樣及規(guī)范操作，對獲得準確的二氧化氯測試結(jié)果有著重要作用。

[1]劉南, 熊鴻燕. 二氧化氯消毒研究進展[J]. 重慶醫(yī)學(xué), 2005, 34(3):449-451.

[2]田朝暉, 裴元生. 二氧化氯在水溶液中的歧化反應(yīng)趨勢[J]. 環(huán)境研究與監(jiān)測, 2003(1):92-94.

[3]袁海濤，康志娟，趙海棟，等.二氧化氯水溶液的穩(wěn)定性研究[J].河北工業(yè)科技，2010，27(5)：302-304

[4]曹青. 取樣對自來水出廠水二氧化氯檢測的影響[J]. 分析儀器, 2017，(1):70-72.

2017-06-06

曾文院，男，1973年出生，本科，給排水專業(yè)，1997年至今一直在深圳水務(wù)集團從事供水生產(chǎn)保障工作，E?mail：756808282@qqcom。

信息簡訊

中物院核物理與化學(xué)研究所研制成功可移動式中子成像檢測儀

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可用于裂痕探測、材料性能分析等領(lǐng)域的中子成像檢測，由于彌補了X射線等其他無損檢測方式的不足，正廣泛用于重大裝備制造領(lǐng)域。但由于傳統(tǒng)的中子成像檢測設(shè)備自身體積較大，難以對大型、超大型裝備進行現(xiàn)場檢測。可移動式中子成像檢測儀，由小型加速器中子源、準直屏蔽系統(tǒng)、樣品承載系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)及氚凈化處理系統(tǒng)等組成。設(shè)備長6米，占地面積20平方米，僅一個房間大?。?總重3.5噸，可由一到

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InfluencingfactorsofchlorinedioxideDPDon-sitedetectionmethodandcommonproblemsindetection.

ZengWenyuan

(ShenzhenLiantangWaterSupplyServiceCo.Ltd. ,ShenzhenWaterGroupCo.Ltd. ,Shenzhen518000,China)

Chlorine dioxide is a strong and oxidizing disinfectant. Based on GB/T 5750-2006StandardExaminationMethodsforDrinkingWater—SiteMeasurementMethod(DPD method), we studied the influencing factors of chlorine dioxide DPD on-site detection method, and discussed the common problems in detection.

chlorine dioxide, on-site detection, influencing factors, accuracy

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.05.018