TMB目視比色法檢測水中余氯的改進(jìn)

1、藍(lán)色海洋書的海洋tmb目視比色法檢測水中余氯的改進(jìn) 生活飲用水（包括出廠水、管網(wǎng)水、末梢水及二次供水等）、游泳池水均需舉行氯化消毒，消毒后的余氯濃度是衡量水質(zhì)是否衛(wèi)生、平安的重要指標(biāo)之一。為精確反映現(xiàn)場水樣的余氯含量，水樣需現(xiàn)采現(xiàn)測。 gbt57502006中的測定辦法之一為3,3',5,5'- （tmb）比色法，該辦法因其便利、快捷、直觀，被廣泛應(yīng)用于余氯現(xiàn)場檢測。實(shí)際應(yīng)用中該辦法存在以下問題：（1）配制的tmb顯色劑呈黃色，無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中要求的無色透亮；（2）顯色體系色彩偏黃綠色，無法與標(biāo)準(zhǔn)比色系列舉行比色得出檢測結(jié)果；（3）有人針對顯色體系異樣的問題舉行改進(jìn)和探討，多采納

2、次氯酸鈉溶液作為余氯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來評價(jià)改進(jìn)后辦法的精確性，有一定局限性。筆者對上述問題舉行實(shí)驗(yàn)分析，重新確定了tmb目視比色法優(yōu)化改進(jìn)的評價(jià)辦法，考察了配制溫度、配制用酸、配制用水等因素對tmb顯色劑配制效果的影響，考察了顯色體系ph值、顯色時(shí)光、顯色溫度、顯色劑用量等顯色條件對測定結(jié)果精確度的影響，進(jìn)一步提高了檢測的精確度。1試驗(yàn)部分1.1主要儀器與試劑分光光度計(jì)：722型，上海光譜儀器有限公司；1cm比色皿；50ml比色管；氯化鉀鹽酸緩沖溶液：ph2.2，稱取3.7g經(jīng)100110干燥至恒重的氯化鉀，用純水溶解，再加入0.56ml鹽酸（20=1.19gml），并用純水稀釋至1000ml；tmb

3、溶液：0.3gl，稱取0.03g的tmb（c16h20n2），將100ml0.1moll的鹽酸溶液分批加入并攪拌，使試劑溶解，混勻，此溶液應(yīng)無色透亮，儲存于棕色瓶中，在常溫下可保存6個(gè)月；重鉻酸鉀：稱取0.155g經(jīng)120干燥至恒重的重鉻酸鉀（k2cr2o7）及0.465g經(jīng)120干燥至恒重的（k2cro4），溶解于氯化鉀鹽酸緩沖溶液中，并稀釋至1l。此溶液生成的色彩相當(dāng)于1mgl余氯與tmb生成的色彩。1.2辦法原理在ph值小于2的酸性溶液中，游離余氯與tmb反應(yīng)，生成黃色的醌式化合物，用重鉻酸鉀溶液配制的永遠(yuǎn)性余氯標(biāo)準(zhǔn)色列舉行目視比色定量。1.3試驗(yàn)辦法1.3.1永遠(yuǎn)性余氯標(biāo)準(zhǔn)比色液的配制

4、按表所列用量分離吸取重鉻酸鉀鉻酸鉀溶液，注入50ml具塞比色管中，用氯化鉀鹽酸緩沖溶液稀釋至50ml，在冷暗處保存，可用法6個(gè)月。1.3.2樣品測定加入2.5mltmb溶液于50ml具塞比色管中，再加入澄清水樣至50ml標(biāo)線，混合后立刻比色，所得結(jié)果為游離余氯含量。放置10min，比色所得結(jié)果為總余氯含量，總余氯含量減去游離余氯含量即為化合態(tài)余氯含量。2結(jié)果與研究2.1余氯檢測評價(jià)辦法確實(shí)定目前，我國尚無有證的余氯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。不少討論采納碘量法標(biāo)定后的次氯酸鈉溶液作為余氯標(biāo)準(zhǔn)溶液，在450nm波長下繪制回來方程，作為評定tmb比色法改進(jìn)效果比較推斷的依據(jù)。相關(guān)資料檢索發(fā)覺，次氯酸鈉溶液性能不穩(wěn)定

5、，即便在常溫下也易分說明放出新生態(tài)原子氧，引起一系列的反應(yīng)，導(dǎo)致次氯酸鈉溶液中含有naclo，nacl，o，h2o，hclo，naoh，hcl，naclo3，o2等9種組分。因此次氯酸鈉溶液不具備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的勻稱性、穩(wěn)定性和精確性的特征，不能作為繪制校準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。也有文獻(xiàn)采納永遠(yuǎn)性余氯標(biāo)準(zhǔn)比色系列在450nm下繪制回來方程，但對照色系列舉行波長掃描發(fā)覺，標(biāo)準(zhǔn)比色系列溶液在400500nm之間無最大汲取波長，因此也不能采納標(biāo)準(zhǔn)比色系列來繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。余氯顯色體系中，顯色化合物最大汲取波長max=450nm，tmb的最大汲取波長max=280nm，=170nm60nm，游離tmb的存在對余氯測

6、定無干擾。因此在=450nm下檢測余氯顯色體系的吸光度，通過吸光度的變幻對照與目視比色結(jié)果相結(jié)合的辦法，可更精確地推斷余氯檢測辦法的改進(jìn)效果。2.2顯色劑tmb溶液的配制條件2.2.1配制溫度根據(jù)國標(biāo)辦法配制顯色劑tmb溶液，室溫?cái)嚢鑾追昼娂纯蓮氐腿芙猓欢鞖鉁剌^低，溶解時(shí)光稍長，但也可以徹低溶解；加熱可以增強(qiáng)tmb的溶解速度，但配成的溶液卻更黃，其緣由很可能是加熱攪拌條件下，加速了tmb與空氣中氧氣等氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成黃色醌式化合物。因此不建議根據(jù)國標(biāo)辦法中“須要時(shí)可加溫助溶”來配制tmb顯色劑，采納常溫溶解tmb即可。2.2.2配制用酸國標(biāo)辦法要求采納分析純濃鹽酸配制tmb顯色劑，但溶液展

7、現(xiàn)顯然的黃色，改用優(yōu)級純濃鹽酸配制，溶液色彩為淡黃色。因此采納優(yōu)級純濃鹽酸可配制出更高品質(zhì)的tmb顯色劑。2.2.3配制用水國標(biāo)辦法中試驗(yàn)用水為純水，分離采納“優(yōu)級純濃鹽酸+一般純水”和“優(yōu)級純濃鹽酸+無氯純水”配制tmb顯色劑，結(jié)果發(fā)覺，一般純水配制的顯色劑為淡黃色，而采納無氯純水配制的顯色劑無色透亮，符合國標(biāo)要求。因?yàn)闊o氯純水的制取較為繁瑣，因此通過試驗(yàn)分析一般純水配制的tmb顯色劑中淡黃色物質(zhì)對余氯檢測結(jié)果的干擾大小，以此評價(jià)能否用一般純水代替無氯純水配制tmb顯色劑。在400500nm之間對“優(yōu)級純濃鹽酸+一般純水”配制的tmb顯色劑中淡黃色物質(zhì)舉行掃描，以考察余氯中淡黃色物質(zhì)對余氯檢

8、測結(jié)果的影響，掃描結(jié)果見表2。由表2可知，tmb顯色劑中淡黃色物質(zhì)在450nm有最大汲取。根據(jù)gbt57502006中tmb余氯檢測辦法，tmb顯色劑中淡黃色物質(zhì)會增強(qiáng)顯色體系吸光度，吸光度增強(qiáng)值約為0.002，增強(qiáng)值微小，對余氯目視比色結(jié)果的影響可忽視不計(jì)。因此可采納一般純水配制余氯試劑。2.3顯色體系偏綠的緣由分析按照國標(biāo)gbt57502006所確定的檢測條件，計(jì)算顯色體系ph值為2.29，顯色體系ph不符合反應(yīng)所需的ph值條件（ph 2），且顯色體系色彩偏綠，無法與標(biāo)準(zhǔn)比色系列比色。2.3.1顯色體系ph值的影響分離采納不同濃度的鹽酸溶液配制tmb顯色劑，將顯色劑加入余氯水樣中，10mi

9、n后檢測a450，并采納tmb目視比色法推斷余氯值。顯色體系的ph值對余氯檢測結(jié)果的影響見表3。由表3可知，當(dāng)顯色體系ph2時(shí)，顯色體系黃中帶綠，無法與標(biāo)準(zhǔn)系列比色；當(dāng)ph 2時(shí)，顯色體系為黃色，其中，顯色體系ph1.82時(shí)顯色體系顯色不充分，檢測結(jié)果偏低；繼續(xù)降低顯色體系ph值，余氯比色結(jié)果保持不變。當(dāng)顯色體系ph值為1.521.60時(shí)，吸光度最大，顯色最為充分。因此，采納0.6mollhcl溶液配制tmb顯色劑，保持顯色體系ph值在1.51.6，不僅可解決國標(biāo)辦法顯色體系偏綠的問題，更有利于得到精確的余氯檢測結(jié)果。2.3.2顯色時(shí)光與水溫的影響采納0.6mollhcl溶液為溶劑配制tmb顯

10、色劑（0.3gl），將顯色劑與水樣混勻后分離在20和30下開頭檢測a450。顯色時(shí)光和水溫對余氯檢測值的影響1所示。由圖1可知，當(dāng)水溫t=30時(shí)，顯色反應(yīng)5min后，繼續(xù)延伸顯色時(shí)光，余氯含量基本保持不變；當(dāng)水溫t=20時(shí)，顯色反應(yīng)9min后，繼續(xù)延伸顯色時(shí)光，余氯含量基本保持不變。由此可知，水溫的降低會延伸顯色反應(yīng)時(shí)光；當(dāng)水溫t 20時(shí)應(yīng)適度加熱，以加快顯色反應(yīng)速度，確保檢測結(jié)果的精確性。因此調(diào)節(jié)顯色劑配制用酸的濃度后，余氯檢測時(shí)顯色時(shí)光、顯色溫度仍可根據(jù)gbt57502006的要求舉行。2.3.3顯色劑用量的影響采納0.6mollhcl為溶劑配制tmb顯色劑（0.3gl），設(shè)計(jì)10個(gè)顯色劑

11、投加量水平，將顯色劑與水樣混勻后靜置10min檢測a450。顯色劑用量對余氯檢測值的影響2所示。由圖2可知，tmb顯色劑用量為2.5ml時(shí)，顯色體系有最大汲取，建議顯色劑用量為2.5ml。因此調(diào)節(jié)顯色劑配制用酸濃度后，顯色劑用量仍可與gbt57502006保持全都。3結(jié)論（1）次氯酸鈉不宜作為余氯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來評價(jià)tmb目視比色法的改進(jìn)效果，而通過檢測顯色體系的a450和目視比色值相結(jié)合的辦法來推斷辦法改進(jìn)效果更為精確。（2）針對配制出的tmb顯色劑發(fā)黃的問題，采納優(yōu)級純濃鹽酸和無氯純水室溫?cái)嚢枞芙?，可使顯色劑無色透亮，符合國標(biāo)要求；采納一般純水代替余無氯純水配制，可降低配制的繁瑣度，配出的顯色劑略呈淡黃色，但不會影響余氯檢測結(jié)果的精確性。（3）針對余氯顯色體系偏綠的問題，將顯色劑配制用酸（鹽