生活饮用水一般来源于地表水或地下水，除少数直接来自地下深处外，大多数都会受到微生物的污染，所以消毒处理是饮用水生产的必须环节。饮用水经过净化、消毒，才能成为人们每天使用的自来水。自来水能不能够用达到饮用的标准，还要看饮用水中消毒剂指标是否达到限定以下。2022版《生活饮用水卫生标准》对消毒剂的常规指标游离氯的限制做了更改，将出口水和末梢水的的限制从≤4 mg/L调整为≤ 2mg/L，并规定采用液氯、次氯酸钠、次氯酸钙消毒方式时，应测定游离氯，采用氯胺消毒方式时，应测定总氯。现行的检测这两个指标的方法按照GB 5750.11-2006执行，本实验将依据此标准，采用3,3’.5,5’-四甲基联苯胺分光光度法进行某自来水样品的游离余氯和总余氯的测定，检测仪器选择元析双光束紫外可见分光光度计UV-9000。

1. 实验部分

1.1 实验原理

在pH值小于2的酸性溶液中，余氯与3,3’.5,5’-四甲基联苯胺反应，生成黄色的醌氏化合物，在490 nm处测量吸光度。本法可用重铬酸钾溶液配制永久性余氯标准色列。

1.2 主要仪器与试剂

1.2.1 元析UV-9000双光束紫外可见分光光度计：配有10 mm比色皿

1.2.2 成套高型无色具塞比色管，50 mL

1.2.3 天平：精度分别为0.1 g和0.1 mg

1.2.4 氯化钾-盐酸缓冲溶液：称取3.7 g经100℃~110℃干燥至恒重的氯化钾溶于纯水中，加入0.56 mL盐酸（r20=1.19 g/mL），用纯水定容至1000 mL。

1.2.5 3,3’.5,5’-四甲基联苯胺：称取0.03 g 3,3’.5,5’-四甲基联苯胺用0.1 mol/L盐酸搅拌溶解至100 mL，储存于棕色瓶中可保存6个月。

1.2.6 重铬酸钾-铬酸钾溶液：称取0.1550 g经120 ℃干燥至恒重的重铬酸钾和0.4650 g经120 ℃干燥至恒重的铬酸钾溶解于氯化钾-盐酸缓冲溶液至1000 mL。此溶液生成的颜色相当于1 mg/L余氯与3,3’.5,5’-四甲基联苯胺生成的颜色。

1.3 分析步骤

1.3.1 永久性余氯标准色列的配置，按下表吸取重铬酸钾-铬酸钾溶液入50 mL具塞比色管，用氯化钾-盐酸缓冲溶液稀释至50 mL，在冷暗处可保存6个月。

1.3.2 以水为参比，在490 nm处测量吸光度，以余氯为横坐标，吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。

1.3.3 于50 mL具塞比色管中，先加入2.5 mL 3,3’.5,5’-四甲基联苯胺，加入水样至50mL，混合后立即测试，所得结果为游离余氯，放置10 min测试为总余氯，总余氯减去游离余氯即为化合余氯。

1.3.4 标准曲线绘制

表1  水质余氯的标准工作曲线测试数据

图1 标准工作曲线

将标准色列用10 mm比色皿在490 nm下测量其吸光度，其余氯浓度为0.005-1.0 mg/L，回归方程为A=0.2566c-0.0008，R2=0.9991。

1. 自来水样品的测定

采用3,3’.5,5’-四甲基联苯胺分光光度法测得自来水游离余氯吸光度为0.004 Abs，放置10 min后，测得自来水总余氯吸光度0.008 Abs，带入公式计算游离余氯浓度等于0.019 mg/L，总余氯浓度等于0.034 mg/L。计算得化合余氯浓度等于0.015 mg/L。

2. 结果讨论

该实验采用四甲基联苯胺分光光度法替代四甲基联苯胺目视比色法，操作更简便、快捷，且可以获得更高的灵敏度，同时，UV-9000双光束紫外可见分光光度计可以避免测试过程中的溶剂背景干扰，杂散光更低，适用于生活饮用水中余氯的检测。