[发明专利]便携式二氧化氯溶液浓度瞬时测定仪

说明书

技术领域化工仪表/光度计/溶液浓度测定。本发明涉及一种便携式固定波长光度计，可进行二氧化氯溶液浓度的瞬时测定。 

背景技术二氧化氯是当今最优秀的消毒剂，已为世所公认。其用途极广：在水处理(包括饮水处理、生活污水处理、中水处理、工业废水处理)、环境消毒、医院消毒(包括皮肤粘膜消毒、手术术野消毒、病房空气消毒、医院废弃物及尸体处理)、油田水处理及疏堵、水产养殖业、畜牧业、种植业(如种子处理、果蔬保鲜、蔬菜大棚空气和土壤消毒)等环保、节能、减排方面，以及在灾害救助、战争军事方面都有重要应用。 

二氧化氯本身是一种气体，以水溶液的形式被使用。其水溶液不很稳定，通常是现场生成，如通过二氧化氯发生器产生，或在现场由所谓“稳定性二氧化氯”溶液在“活化剂”作用下发生活化反应而生成游离二氧化氯分子溶液。这两种方式，分别称为发生器形式和药剂形式。以药剂形式为例，由于只有游离的二氧化氯分子具有消毒活性作用，而未活化的所谓“稳定性二氧化氯”几乎不具有此作用，故此类二氧化氯产品的品质取决于活化反应过程，而关键在于所用的活化剂。现在许多厂家仍采用一些低效活化剂，如柠檬酸或硫酸氢钠之类酸性物质。虽然加酸降低溶液的pH值可令“稳定性二氧化氯”转化为游离的二氧化氯分子，但柠檬酸等弱酸性物质的转化率极低，通常0.5小时内仅能将“稳定性二氧化氯”标识量的百分之几(约7％～10％)转化为游离的二氧化氯分子。而过于延长活化时间，在用户现场的实际应用中又不很现实。这样，用户实际上只用到了相当于产品标识量百分之几的二氧化氯，当然根本达不到设计的使用效果，从而误导了用户，使其权益蒙受极大的损害；同时也严重败坏了二氧化氯的声誉。水产养殖业的用户对此感受尤深。 

在以下的叙述中，术语“二氧化氯”指的就是游离的二氧化氯分子，而不包括基本上不具有消毒活性的所谓“稳定性二氧化氯”或其溶液。 

显然，要规范二氧化氯产品，就必须制定产品的质量标准；其核心内容就是二氧化氯的含量测定方法。不幸的是，目前甚至连现行国家标准中关于二氧化氯含量测定方法的规定都是错误的： 

1.长期以来“稳定性二氧化氯溶液”的国家标准中关于二氧化氯含量测定方法的规定一直沿用常规的碘量法，即通过用硫代硫酸钠回滴溶液中加入的碘离子被二氧化氯氧化所生成的游离碘量而求出二氧化氯的量。但溶液中还同时含有大量其他氧化性物质，它们氧化碘离子所生成的碘都被错误地当成二氧化氯所为。2007-06-01实施的新国标20783-2006《稳定性二氧化氯溶液》中将二氧化氯含量的测定方法改为加丙二酸的碘量法【1】。丙二酸能屏蔽游离氯分子和次氯酸根的作用，但仍不能排除氯的其他含氧酸根以及其他氧化性物质的干扰。 

2.更有甚者，在常规的碘量法以及加丙二酸的碘量法的测定过程中需要加入大量硫酸，而硫酸是极强的酸，具有极强的活化作用；因此，此类方法的测定过程本身就伴随着活化过程，而这个活化过程所生成的二氧化氯原是不应计算在产品实际使用过程中所能产生的真实的二氧化氯含量之内的【2】。 

因此，用现行国标方法测定二氧化氯药剂产品中的二氧化氯含量必然造成二氧化氯含量“虚高”，使一些品质低劣的产品得以浑水摸鱼。这种虚高，不是高百分之多少，而是高几倍、几十倍。 

用二氧化氯发生器所产生的二氧化氯溶液产品的含量测定也面临同样的问题，因为其中往往含有大量的有效氯，有的产品中二氧化氯的比例甚至不到一半；而那些有效氯也都有可能被算作二氧化氯了。 

现在大家终于逐渐意识到问题的严重性：这是我国二氧化氯产业目前所面临的生死攸关的问题。即将颁布的新国标中规定二氧化氯含量的测定采用五步碘量法或分光光度法【3】。 

五步碘量法虽然在理论上堪称严谨，但实验操作却甚为繁难，其操作过程需半小时以上，无法用于瞬时测定；且精度和重复性都难以保证。一般实验室尤其是基层单位很难实施。 

分光光度法不但精度和重复性都较好，且操作极为快捷简便。二氧化氯的特征吸收峰为359nm，此处亚氯酸根离子、氯酸根离子、高氯酸根离子、三氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸钠等都不产生干扰，但次氯酸根离子可产生干扰【3】。方赤光等建立了在430nm处测定二氧化氯溶液吸光度的方法【4】。在430nm处可避开一切含有效氯的化合物可能带来的干扰。本发明人的实验研究也表明，分光光度法是一个很优秀的方法，非常适合于二氧化氯溶液浓度的瞬时测定，用以指导二氧化氯实际使用时所需浓度溶液的调配及稀释。此法可谓是控制二氧化氯产品品质乃至影响整个行业前途的关键所在。