在水質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域,余氯的檢測(cè)是一項(xiàng)非常重要的工作。余氯水質(zhì)檢測(cè)儀在保障飲用水安全、游泳池水質(zhì)等諸多方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。那么余氯水質(zhì)檢測(cè)儀是基于怎樣的原理來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的呢? 一、電化學(xué)檢測(cè)原理 極譜法原理 極譜法是余氯水質(zhì)檢測(cè)儀常用的一種電化學(xué)檢測(cè)方法。在這種方法中,檢測(cè)池內(nèi)有一個(gè)工作電極(通常是微鉑電極)、一個(gè)對(duì)電極(如飽和甘汞電極或銀/氯化銀電極)和一個(gè)參比電極。 當(dāng)在工作電極上施加一個(gè)逐漸變化的電壓時(shí),溶液中的各種離子會(huì)在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。對(duì)于余氯檢測(cè)而言,余氯(包括游離性余氯如次氯酸HClO和次氯酸根ClO?)在電極表面會(huì)被還原。 根據(jù)能斯特方程,電極上產(chǎn)生的電流與余氯的濃度存在定量關(guān)系。在特定的電壓下,只有余氯會(huì)在電極上發(fā)生特征性的還原反應(yīng),從而產(chǎn)生可被檢測(cè)到的電流信號(hào)。通過(guò)測(cè)量這個(gè)電流信號(hào)的大小,經(jīng)過(guò)儀器的校準(zhǔn)和計(jì)算,就可以得到水中余氯的濃度。
電流滴定法原理 電流滴定法也叫庫(kù)侖滴定法。在余氯水質(zhì)檢測(cè)儀中,利用電解產(chǎn)生的物質(zhì)(如碘I?)來(lái)滴定水中的余氯。 首先,儀器在電解池中對(duì)電解液進(jìn)行電解,產(chǎn)生一定量的碘。然后,水中的余氯與產(chǎn)生的碘發(fā)生氧化還原反應(yīng),其反應(yīng)式為:Cl? + 2I? = 2Cl?+I?(余氯中的氯會(huì)置換出碘)。反應(yīng)結(jié)束后,再用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)剩余的碘進(jìn)行滴定。 在整個(gè)過(guò)程中,儀器通過(guò)檢測(cè)電解過(guò)程中消耗的電量來(lái)計(jì)算產(chǎn)生碘的量,再結(jié)合消耗硫代硫酸鈉的量,從而推算出水中余氯的含量。這種方法具有較高的準(zhǔn)確性,因?yàn)樗腔陔娏颗c物質(zhì)的量的定量關(guān)系。
二、光學(xué)檢測(cè)原理 DPD法光學(xué)檢測(cè)原理 N,N - 二乙基對(duì)苯二胺(DPD)是一種常用的余氯檢測(cè)指示劑。DPD與水中的余氯發(fā)生反應(yīng)后,會(huì)使溶液的顏色發(fā)生變化。 在有催化劑(如碘化鉀)存在的情況下,余氯會(huì)將DPD氧化。游離性余氯首先將DPD氧化成一種紅色化合物,反應(yīng)式大致為:DPD + HClO→紅色產(chǎn)物。 而總余氯(包括游離性余氯和化合性余氯)在存在一定的化學(xué)反應(yīng)條件下,會(huì)使DPD進(jìn)一步反應(yīng)生成一種更具顏色深度的產(chǎn)物。通過(guò)比色法,即利用一個(gè)已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)色階與反應(yīng)后溶液的顏色進(jìn)行比較,或者使用光電比色計(jì)測(cè)量溶液的吸光度。 根據(jù)朗伯 - 比爾定律,吸光度A與溶液的濃度c、液層厚度l之間的關(guān)系為A = εcl(ε為摩爾吸光系數(shù)),通過(guò)測(cè)量吸光度就可以計(jì)算出水樣中余氯的濃度。
三價(jià)鐵法光學(xué)檢測(cè)原理 這種方法利用三價(jià)鐵離子(Fe3?)與余氯的反應(yīng)。余氯會(huì)將三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子,生成的二價(jià)鐵離子再與鄰二氮菲等顯色劑反應(yīng),形成有色絡(luò)合物。 該有色絡(luò)合物在特定波長(zhǎng)下有吸收峰,通過(guò)測(cè)量吸光度,依據(jù)朗伯 - 比爾定律,就能夠得出余氯的含量。這種方法在一些對(duì)檢測(cè)精度要求較高,且檢測(cè)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜的水質(zhì)檢測(cè)場(chǎng)景中也有一定的應(yīng)用。
余氯水質(zhì)檢測(cè)儀正是基于這些原理,通過(guò)精密的儀器構(gòu)造和科學(xué)的檢測(cè)流程,為水質(zhì)中余氯的準(zhǔn)確檢測(cè)提供了可靠的手段,確保了水資源的合理利用和安全保障。
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