余氯計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理
余氯計(jì)是由總氯復(fù)合電、顯示儀表、試劑藥片和標(biāo)準(zhǔn)樣品杯等組成,這種儀器的測(cè)試方法,已經(jīng)美國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)(EPA)批準(zhǔn),下面我們簡(jiǎn)單介紹其測(cè)試原理。
總氯復(fù)合電由指示電(鉑片)、參比電(晶體)、溫度測(cè)試元件和電外殼、插座等組成。它是一個(gè)固態(tài)傳感器,不會(huì)破碎,液接界也不會(huì)堵塞,總氯電與一般電位傳感器在測(cè)量原理和結(jié)構(gòu)上均有一些差別。差別在于:
(1)一般電位傳感器的指示電是直接對(duì)被測(cè)物敏感,而總氯電的鉑指示電是利用總氯具有的氧化性,它能將碘化鉀(KI)定量地氧化為碘(I2),而鉑指示電位隨著碘濃度的變化而改變,就這樣間接地指示出氯濃度的變化。
(2)一般電位傳感器的參比電多用銀/氯化銀電,而總氯電的參比電是用化合材料制成的晶體,它在恒定的碘化鉀濃度的溶液中,電電位能保持恒定。
(3)由于溫度對(duì)測(cè)量電位的影響較大,因此,必須對(duì)測(cè)得的電位進(jìn)行溫度校正。故在總氯電上多了一個(gè)溫度敏感元件。
總氯電測(cè)總氯的原理:所謂總氯是被測(cè)溶液中含有的游離氯(Cl2),次氯酸鹽(OCl-)和氯的含氮化合物(如氯胺T)等的總稱。總氯電是利用這些物質(zhì)的氧化性,與碘化鉀(KI)反應(yīng),生成碘(I2)。
例如: 次氯酸鹽 + 碘化鉀 → 碘( OCl- + 2I- + 2H+ = I2 + Cl- + H2O )游離氯 + 碘化鉀 → 碘( Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl )
鉑指示電的電電位隨著碘濃度變化而改變,服從能斯脫方程,晶體(參比電)的電電位也服從能斯脫方程,二者的電位差僅與溶液中被氯氧化所得的碘濃度有關(guān),總氯電顯示的電位讀數(shù)與總氯濃度有關(guān)。經(jīng)過換算,可在顯示器上直接讀出ppm(1ppm = 1mg/L)。因此,總氯電并非直接對(duì)氯響應(yīng),而是對(duì)生成的碘響應(yīng),是一種間接的測(cè)定方法。