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氯離子余氯分析檢測(cè)儀

多參數(shù)水質(zhì)分析儀產(chǎn)品

余氯分析儀詳解


檢測(cè)目標(biāo)

余氯分析儀用于檢測(cè)水體中的游離余氯(Free Chlorine),包括:

  • 次氯酸(HOCl):強(qiáng)氧化性,消毒主要成分。
  • 次氯酸根(ClO?):pH > 7.5時(shí)占主導(dǎo)。
  • 溶解氯氣(Cl?):酸性條件下存在。
    常用于監(jiān)測(cè)自來(lái)水廠、游泳池、工業(yè)循環(huán)水的消毒效果。

核心原理

余氯檢測(cè)主要依賴其氧化性,通過(guò)電化學(xué)或光學(xué)方法定量。常見(jiàn)技術(shù)包括 電流法 和 膜電極法

1. 電流法(安培法)

結(jié)構(gòu)組成

  • 工作電極:金(Au)或鉑(Pt)電極,催化氯的氧化還原反應(yīng)。
  • 對(duì)電極:不銹鋼或鉑電極。
  • 參比電極:Ag/AgCl,提供穩(wěn)定電位基準(zhǔn)。
  • 電解液:中性或弱酸性緩沖液(如磷酸鹽緩沖液)。
    工作原理
  1. 施加電壓:工作電極與參比電極間施加固定電位(如+0.3 V vs. Ag/AgCl)。
  2. 電化學(xué)反應(yīng)
    • 游離氯還原
      [ \text{HOCl} + \text{H}^+ + 2e^- \rightarrow \text{Cl}^- + \text{H}_2\text{O} ]
    • 反應(yīng)產(chǎn)生的電流與余氯濃度成正比(法拉第定律)。
      特點(diǎn)
  • 優(yōu)點(diǎn):響應(yīng)快(<30秒),靈敏度高(0.01-5 mg/L)。
  • 缺點(diǎn):需定期更換電解液,易受氧化性物質(zhì)(如臭氧、溴)干擾。

2. 膜電極法(選擇性膜傳感器)

結(jié)構(gòu)組成

  • 透氣膜:疏水膜(如聚四氟乙烯),僅允許游離氯氣體透過(guò)。
  • 電解液層:含KI或緩沖液,將Cl?/HOCl轉(zhuǎn)化為可測(cè)離子。
  • pH敏感電極:檢測(cè)電解液pH變化間接反映余氯濃度。
    工作原理
  1. 氯擴(kuò)散:游離氯穿過(guò)透氣膜進(jìn)入電解液。
  2. 化學(xué)反應(yīng)
    • 在酸性電解液中:
      [ \text{HOCl} + \text{H}^+ + 2\text{I}^- \rightarrow \text{I}_2 + \text{Cl}^- + \text{H}_2\text{O} ]
    • 釋放的I?與電極反應(yīng)產(chǎn)生電流信號(hào)。
      特點(diǎn)
  • 優(yōu)點(diǎn):抗?jié)岫?、色度干擾,維護(hù)量低(無(wú)電解液流動(dòng)系統(tǒng))。
  • 缺點(diǎn):響應(yīng)較慢(1-2分鐘),膜易污染需定期清潔。

校準(zhǔn)與維護(hù)

  1. 校準(zhǔn)方法
    • 使用標(biāo)準(zhǔn)余氯溶液(如DPD法標(biāo)定)或已知濃度NaClO稀釋液。
    • 兩點(diǎn)校準(zhǔn)(零點(diǎn)與滿量程點(diǎn),如0 mg/L和5 mg/L)。
  2. 維護(hù)要點(diǎn)
    • 電流法:定期補(bǔ)充電解液,清潔電極表面。
    • 膜電極法:用軟布擦拭透氣膜,避免油脂或生物膜堵塞。

干擾因素與應(yīng)對(duì)

干擾物質(zhì)影響解決方案
總氯(結(jié)合氯)包含氯胺,需區(qū)分游離氯選擇僅檢測(cè)游離氯的傳感器
氧化劑(O?、H?O?)誤判為余氯添加抑制劑或使用選擇性膜
高濃度有機(jī)物消耗余氯,導(dǎo)致讀數(shù)偏低前置過(guò)濾或縮短測(cè)量周期
pH波動(dòng)影響HOCl/ClO?比例內(nèi)置pH補(bǔ)償算法

應(yīng)用場(chǎng)景

  1. 自來(lái)水廠:監(jiān)測(cè)管網(wǎng)末端余氯,確保消毒效果(目標(biāo)0.2-1 mg/L)。
  2. 游泳池:實(shí)時(shí)調(diào)控加氯量,保障安全(1-3 mg/L)。
  3. 食品加工:清洗水余氯控制(避免殘留污染)。
  4. 冷卻循環(huán)水:抑制微生物滋生,防生物膜形成。

常見(jiàn)問(wèn)題與解決

問(wèn)題原因解決方案
讀數(shù)漂移(電流法)電解液耗盡或電極污染更換電解液,拋光電極
響應(yīng)遲緩(膜電極法)膜孔堵塞或干燥清潔膜表面,浸泡激活
校準(zhǔn)失敗標(biāo)準(zhǔn)液失效或溫度未補(bǔ)償使用新鮮標(biāo)準(zhǔn)液,檢查溫度探頭
異常高值氧化性干擾物質(zhì)(如臭氧)安裝前置過(guò)濾器或選擇抗干擾電極

技術(shù)擴(kuò)展

  • 多參數(shù)探頭:集成余氯、pH、溫度傳感器,同步監(jiān)測(cè)水質(zhì)。
  • 在線比色法:基于DPD顯色反應(yīng),光學(xué)檢測(cè)總氯與游離氯(需試劑)。
  • 無(wú)線傳輸:物聯(lián)網(wǎng)(IoT)余氯儀,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至云平臺(tái)。

電流法 vs 膜電極法對(duì)比

特性電流法膜電極法
響應(yīng)速度快(<30秒)較慢(1-2分鐘)
維護(hù)頻率高(需定期換電解液)低(僅清潔膜)
抗干擾性易受氧化劑影響抗色度、濁度干擾
適用場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)室、高精度監(jiān)測(cè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)

通過(guò)合理選型與定期維護(hù),余氯分析儀可精準(zhǔn)保障水質(zhì)安全,避免消毒不足或過(guò)量投加氯的問(wèn)題!


作者:陽(yáng)健儀表 發(fā)布時(shí)間:2025-02-16 點(diǎn)擊數(shù):
pHORP計(jì) 監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 多合一 CODcr化學(xué)需氧量CODMn高錳酸鹽指數(shù)NH3N氨氮TP總磷TN總氮 標(biāo)準(zhǔn)文件 實(shí)驗(yàn)室儀器 校正校驗(yàn) 總有機(jī)碳TOC 五參數(shù) 地表飲用水源 TDS電導(dǎo)率溶解氧DO儀 水質(zhì)常規(guī)指標(biāo) 多參數(shù) Cl氯離子余氯TCl總氯氯化物S硫化物Cn氰化物F氟化物氟離子 重金屬 MLSS濁度懸浮物污泥濃度 浮球開(kāi)關(guān)控制器浮球液位計(jì)液位開(kāi)關(guān)超聲波液位計(jì)控制器 OHO水中酚(揮發(fā)酚)OIL水中油WH水質(zhì)硬度TOH水質(zhì)總堿度 鉑鈷比色法/稀釋倍數(shù)法色度 試劑 WECT大腸桿菌(群)大腸埃希氏菌耐熱大腸桿菌 NO3N硝氮(亞)硝酸鹽氮DMKO丙酮肟磷酸根PO4苯胺 生化需氧量BOD五日生化需氧量BOD5 WTBC菌落總數(shù)PMA銅綠假單胞菌
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