在水質(zhì)檢測領(lǐng)域,余氯的檢測是一項非常重要的工作。余氯水質(zhì)檢測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)檢測儀是基于怎樣的原理來進行檢測的呢? 一、電化學(xué)檢測原理 極譜法原理 極譜法是余氯水質(zhì)檢測儀常用的一種電化學(xué)檢測方法。在這種方法中,檢測池內(nèi)有一個工作電極(通常是微鉑電極)、一個對電極(如飽和甘汞電極或銀/氯化銀電極)和一個參比電極。 當(dāng)在工作電極上施加一個逐漸變化的電壓時,溶液中的各種離子會在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。對于余氯檢測而言,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)生可被檢測到的電流信號。通過測量這個電流信號的大小,經(jīng)過儀器的校準和計算,就可以得到水中余氯的濃度。
電流滴定法原理 電流滴定法也叫庫侖滴定法。在余氯水質(zhì)檢測儀中,利用電解產(chǎn)生的物質(zhì)(如碘I?)來滴定水中的余氯。 首先,儀器在電解池中對電解液進行電解,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?(余氯中的氯會置換出碘)。反應(yīng)結(jié)束后,再用硫代硫酸鈉標準溶液對剩余的碘進行滴定。 在整個過程中,儀器通過檢測電解過程中消耗的電量來計算產(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確性,因為它是基于電量與物質(zhì)的量的定量關(guān)系。
二、光學(xué)檢測原理 DPD法光學(xué)檢測原理 N,N - 二乙基對苯二胺(DPD)是一種常用的余氯檢測指示劑。DPD與水中的余氯發(fā)生反應(yīng)后,會使溶液的顏色發(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,會使DPD進一步反應(yīng)生成一種更具顏色深度的產(chǎn)物。通過比色法,即利用一個已知濃度的標準色階與反應(yīng)后溶液的顏色進行比較,或者使用光電比色計測量溶液的吸光度。 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)),通過測量吸光度就可以計算出水樣中余氯的濃度。
三價鐵法光學(xué)檢測原理 這種方法利用三價鐵離子(Fe3?)與余氯的反應(yīng)。余氯會將三價鐵離子還原成二價鐵離子,生成的二價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)合物在特定波長下有吸收峰,通過測量吸光度,依據(jù)朗伯 - 比爾定律,就能夠得出余氯的含量。這種方法在一些對檢測精度要求較高,且檢測環(huán)境相對復(fù)雜的水質(zhì)檢測場景中也有一定的應(yīng)用。
余氯水質(zhì)檢測儀正是基于這些原理,通過精密的儀器構(gòu)造和科學(xué)的檢測流程,為水質(zhì)中余氯的準確檢測提供了可靠的手段,確保了水資源的合理利用和安全保障。
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