一、比色法
1.原理:基于臭氧与二己基对苯二胺(DPD)反应显色或靛蓝染料脱色反应程度来确定臭氧浓度。
2.应用:多用于检查水溶解臭氧浓度,适用于饮用水处理、食品加工、医疗、医药、水产养殖等领域臭氧消毒时水中臭氧使用及残留浓度的监测。
3.优点:便携易带、测定简便迅速、反应灵敏、抗干扰。
4.注意事项:
水中过多的铁离子和铜离子会干扰最终的检测结果,可以在水样中加入0.1mL的EDTA二钠溶液进行消除。
使用比色管进行操作时,需要用待测水样润洗比色管1~2次,加水样至管的15mL刻度线,然后加入试剂进行比色测定。
二、紫外分光光度法
1.原理:利用臭氧对254nm波长的紫外线特征吸收的特性,用紫外分光光度计依据朗伯-比尔定律进行定量检测。
2.优点:操作简便,响应快速。
3.注意事项:需要避免其他物质的干扰,按照仪器使用说明书操作。
三、碘量法(碘化钾-DPD法)
1.原理:在碘化钾存在的条件下,臭氧与DPD试剂反应,使样品溶液呈红色,显色深浅与样液中臭氧浓度成正比。
2.应用:可用于实验室、野外勘测、日常快速现场水样测定。
3.范围:检测范围为0.02mg/L~2.50mg/L。
4.步骤:
检测臭氧水溶液浓度时,精密吸取样本100.0mL~300.0mL(浓度较低,但不低于10mg/L时,取400.0mL),置于500mL具塞锥形瓶中,加人200g/L碘化钾溶液20mL,混匀;再加3mol/L硫酸5mL,瓶口加塞,静置5min。
用0.05mol/L硫代硫酸钠滴定液滴定至溶液呈淡黄色时加5g/L淀粉溶液1mL,继续滴定至无色。记录所用硫代硫酸钠滴定液的总量,并将滴定结果用空白试验校正;重复测定2次。
取2次测试平均值计算臭氧浓度。
5.注意事项:水样中余氯含量过多时会对结果造成很大影响,可以通过在水样中加入0.2mL甘氨酸溶液进行消除。
四、电化学法
1.原理:利用电极测量电流或电势来确定臭氧浓度。
2.优点:准确度高。
3.注意事项:
可能需要复杂的仪器和高技术水平的操作。
传感器可能需要定期校准和维护。
五、紫外吸收法(UV Absorption Method)
1.原理:基于臭氧对紫外光有特定吸收波长的原理,通过测量水样在特定波长下的吸光度来计算水中臭氧的浓度。
2.优点:操作简便,响应快速。
3.注意事项:同样需要避免其他物质的干扰。
六、化学滴定法(Chemical Titration Method)
1.原理:通过向水样中加入已知浓度的还原剂,如亚硫酸钠或碘化钾,与水中的臭氧反应,然后用另一已知浓度的氧化剂滴定剩余的还原剂,从而计算出水中臭氧的浓度。
2.优点:准确度高。
3.注意事项:操作较为繁琐。
七、电化学传感器法(Electrochemical Sensor Method)
1.原理:利用特定的电化学传感器来检测水中臭氧的浓度。传感器中的电极在与臭氧接触时会产生电流变化,通过测量这种变化可以实时监测水中臭氧的浓度。
2.优点:响应速度快,适合连续监测。
3.注意事项:传感器可能需要定期校准和维护。
八、其他注意事项
1.仪器校准:在进行水中溶解臭氧监测前,必须确保水质检测仪已经进行过正确校准,以保证测量结果的准确性。
2.水样采集:臭氧具有很强的反应性,容易分解,因此水样的采集过程必须严格遵循标准操作程序,避免水样在采集过程中受到污染或臭氧浓度发生变化。采集水样的容器应清洁、无污染,并避免阳光直射。
3.干扰物控制:水样中可能存在其他化学物质,如有机物、氯等,这些物质可能与臭氧反应,影响检测结果。检测时需注意这些潜在干扰,并采取相应的消除措施。
4.操作步骤:严格按照操作步骤进行检测,遵循使用说明书的要求,避免因操作失误造成检测误差。
5.及时检测:由于臭氧在水中不稳定,应尽快进行检测以获得准确的浓度数据。
水中臭氧浓度的测定方法与技术具有多样性,每种方法都有其特别的原理和适用范围。在实际应用中,应根据具体需求和条件选择合适的方法进行测定。