比色分析法和分光光度法廣泛應(yīng)用于微量組分的測定。在水質(zhì)分析、環(huán)境監(jiān)測等方面,它也作為重要的分析方法。在金屬離子、非金屬無機物和有機物的測定上都采用這種方法。下面以水中余氯、氮素化合物的測定為例說明其作用。
飲用水必須經(jīng)過消毒,除去水中的病原菌。目前常用氯消毒法是,向水中加入單質(zhì)氯或氯化物(如漂白粉等),生成具有強氧化作用的次氯酸而起殺菌作用。
氯加入水中后,經(jīng)水解生成游離性氯,包括含水分子氯、次氯酸和次氯酸鹽離子等形式。其間的相對比例決定于水的pH和溫度,在多數(shù)水體中,主要是次氯酸酸和次氯酸鹽離子。游離性氯還能與水中的氨和某些含氮化合物起反應(yīng),生成化合性氯。氯和氨反應(yīng)生成氯胺:一氯胺、二氯胺和三氯胺(三氯化銨)。
各種氯胺經(jīng)過水解作用后,仍具有氧化能力,因此也有殺菌作用,但其殺菌能力沒有次氯酸強,而且殺菌作用緩慢,故殺菌的持續(xù)時間較長,為使氯充分與細菌作用,達到除去水中病原菌的目的,所以水經(jīng)過氯消毒后,還應(yīng)留有適量剩余的氯,以保證持續(xù)的殺菌能力,這種氯稱為余氯,或活性氯。氯化過的污水和某些工業(yè)廢水的出水,通常只含有化合性氯。
余氯可以分為三種形式:
①總余氯:包括HOCl、OCl-、NH2Cl、NHCl2等。
?、诨闲杂嗦龋喊∟H2Cl、NHCl2及NCl3等。
?、塾坞x性余氯:包括HOCl、OCl-等。
在水處理過程中,加氯量是由水中的耗氧量(水中細菌、病毒和其他有機物總量)和規(guī)范規(guī)定的余氯量決定的。加氯量過少達不到消毒的目的;加氯量過多會造成浪費且會使水產(chǎn)生異味,影響水質(zhì),因此余氯的測定對評價水處理中氯消毒的效果有重要的意義。
測定水中游離性余氯和總余氯常用鄰聯(lián)甲苯胺比色法。在酸性溶液中,余氯與鄰聯(lián)甲苯胺反應(yīng)生成黃色化合物,其色度與余氯量成正比。此時可與永久性余氯標(biāo)準(zhǔn)溶液色列進行比色。由于鄰聯(lián)甲苯胺與游離性余氯生成黃色化合物的反應(yīng)十分迅速,而與氯胺的作用慢得多,因此可以利用顯色反應(yīng)的時間快慢,采用加入顯色劑后立即進行比色和放置十分鐘進行比色的方法,分別測得水中游離性余氯和總余氯。
如果水中余氯濃度過高,與鄰聯(lián)甲苯胺顯色生成紅色化合物,此時應(yīng)將水樣稀釋,以控制其只生成黃色化合物。