生活饮用水（包括出厂水、管网水、末梢水及二次供水等）、游泳池水均需进行氯化消毒，消毒后的余氯浓度是衡量水质是否卫生、安全的重要指标之一。为准确反映现场水样的余氯含量，水样需现采现测。

GB／T5750–2006中余氯的测定方法之一为3,3',5,5'- 四甲基联苯胺（TMB）比色法，该方法因其方便、快捷、直观，被广泛应用于余氯现场检测。实际应用中该方法存在以下问题：（1）配制的TMB显色剂呈黄色，无法达到标准中要求的无色透明；（2）显色体系颜色偏黄绿色，无法与标准比色系列进行比色得出检测结果；（3）有人针对显色体系异常的问题进行改进和探讨，多采用次氯酸钠溶液作为余氯标准物质来评价改进后方法的准确性，有一定局限性。笔者对上述问题进行试验分析，重新确定了TMB目视比色法优化改进的评价方法，考察了配制温度、配制用酸、配制用水等因素对TMB显色剂配制效果的影响，考察了显色体系pH值、显色时间、显色温度、显色剂用量等显色条件对测定结果准确度的影响，进一步提高了检测的准确度。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

分光光度计：722型，上海光谱仪器有限公司；1cm比色皿；50mL比色管；

氯化钾–盐酸缓冲溶液：pH2.2，称取3.7g经100～110℃干燥至恒重的氯化钾，用纯水溶解，再加入0.56mL盐酸（ρ20=1.19g／mL），并用纯水稀释至1000mL；

TMB溶液：0.3g／L，称取0.03g的TMB（C16H20N2），将100mL0.1mol／L的盐酸溶液分批加入并搅拌，使试剂溶解，混匀，此溶液应无色透明，储存于棕色瓶中，在常温下可保存6个月；重铬酸钾–铬酸钾溶液：称取0.155g经120℃干燥至恒重的重铬酸钾（K2Cr2O7）及0.465g经120℃干燥至恒重的铬酸钾（K₂CrO₄），溶解于氯化钾–盐酸缓冲溶液中，并稀释至1L。此溶液生成的颜色相当于1mg／L余氯与TMB生成的颜色。

1.2方法原理

在pH值小于2的酸性溶液中，游离余氯与TMB反应，生成黄色的醌式化合物，用重铬酸钾溶液配制的永久性余氯标准色列进行目视比色定量。

1.3实验方法

1.3.1永久性余氯标准比色液的配制

按表１所列用量分别吸取重铬酸钾–铬酸钾溶液，注入50mL具塞比色管中，用氯化钾–盐酸缓冲溶液稀释至50mL，在冷暗处保存，可使用6个月。

1.3.2样品测定

加入2.5mLTMB溶液于50mL具塞比色管中，再加入澄清水样至50mL标线，混合后立即比色，所得结果为游离余氯含量。放置10min，比色所得结果为总余氯含量，总余氯含量减去游离余氯含量即为化合态余氯含量。

2结果与讨论

2.1余氯检测评价方法的确定

目前，我国尚无有证的余氯标准物质。不少研究采用碘量法标定后的次氯酸钠溶液作为余氯标准溶液，在450nm波长下绘制回归方程，作为评定TMB比色法改进效果比较判断的依据。相关资料检索发现，次氯酸钠溶液性能不稳定，即便在常温下也易分解释放出新生态原子氧，引起一系列的反应，导致次氯酸钠溶液中含有NaClO，NaCl，［O］，H₂O，HClO，NaOH，HCl，NaClO₃，O₂等9种组分。因此次氯酸钠溶液不具备标准物质的均匀性、稳定性和准确性的特征，不能作为绘制校准曲线的标准物质。也有文献采用永久性余氯标准比色系列在450nm下绘制回归方程，但对比色系列进行波长扫描发现，标准比色系列溶液在400～500nm之间无最大吸收波长，因此也不能采用标准比色系列来绘制标准曲线。

余氯显色体系中，显色化合物最大吸收波长λmax=450nm，TMB的最大吸收波长λmax=280nm，Δλ=170nm＞60nm，游离TMB的存在对余氯测定无干扰。因此在λ=450nm下检测余氯显色体系的吸光度，通过吸光度的变化对比与目视比色结果相结合的方法，可更准确地判断余氯检测方法的改进效果。

2.2显色剂TMB溶液的配制条件

2.2.1配制温度

按照国标方法配制显色剂TMB溶液，室温搅拌几分钟即可完全溶解；冬天气温较低，溶解时间稍长，但也可以完全溶解；加热可以增加TMB的溶解速度，但配成的溶液却更黄，其原因很可能是加热搅拌条件下，加速了TMB与空气中氧气等氧化性物质反应生成黄色醌式化合物。因此不建议按照国标方法中“必要时可加温助溶”来配制TMB显色剂，采用常温溶解TMB即可。

2.2.2配制用酸

国标方法要求采用分析纯浓盐酸配制TMB显色剂，但溶液呈现明显的黄色，改用优级纯浓盐酸配制，溶液颜色为淡黄色。因此采用优级纯浓盐酸可配制出更高品质的TMB显色剂。

2.2.3配制用水

国标方法中实验用水为纯水，分别采用“优级纯浓盐酸+普通纯水”和“优级纯浓盐酸+无氯纯水”配制TMB显色剂，结果发现，普通纯水配制的显色剂为淡黄色，而采用无氯纯水配制的显色剂无色透明，符合国标要求。

由于无氯纯水的制取较为繁琐，因此通过实验分析普通纯水配制的TMB显色剂中淡黄色物质对余氯检测结果的干扰大小，以此评价能否用普通纯水代替无氯纯水配制TMB显色剂。在400～500nm之间对“优级纯浓盐酸+普通纯水”配制的TMB显色剂中淡黄色物质进行扫描，以考察余氯中淡黄色物质对余氯检测结果的影响，扫描结果见表2。

由表2可知，TMB显色剂中淡黄色物质在450nm有最大吸收。按照GB／T5750–2006中TMB余氯检测方法，TMB显色剂中淡黄色物质会增加显色体系吸光度，吸光度增加值约为0.002，增加值极小，对余氯目视比色结果的影响可忽略不计。因此可采用普通纯水配制余氯试剂。

2.3显色体系偏绿的原因分析

根据国标GB／T5750–2006所确定的检测条件，计算显色体系pH值为2.29，显色体系pH不符合反应所需的pH值条件（pH<2），且显色体系颜色偏绿，无法与标准比色系列比色。

2.3.1显色体系pH值的影响

分别采用不同浓度的盐酸溶液配制TMB显色剂，将显色剂加入余氯水样中，10min后检测A450，并采用TMB目视比色法判断余氯值。显色体系的pH值对余氯检测结果的影响见表3。

由表3可知，当显色体系pH≥2时，显色体系黄中带绿，无法与标准系列比色；当pH<2时，显色体系为黄色，其中，显色体系pH1.82时显色体系显色不充分，检测结果偏低；继续降低显色体系pH值，余氯比色结果保持不变。当显色体系pH值为1.52～1.60时，吸光度最大，显色最为充分。因此，采用0.6mol／LHCl溶液配制TMB显色剂，保持显色体系pH值在1.5～1.6，不仅可解决国标方法显色体系偏绿的问题，更有利于得到准确的余氯检测结果。

2.3.2显色时间与水温的影响

采用0.6mol／LHCl溶液为溶剂配制TMB显色剂（0.3g／L），将显色剂与水样混匀后分别在20℃和30℃下开始检测A450。显色时间和水温对余氯检测值的影响如图1所示。

由图1可知，当水温T=30℃时，显色反应5min后，继续延长显色时间，余氯含量基本保持不变；当水温T=20℃时，显色反应9min后，继续延长显色时间，余氯含量基本保持不变。由此可知，水温的降低会延长显色反应时间；当水温T<20℃时应适度加热，以加快显色反应速度，确保检测结果的准确性。因此调整显色剂配制用酸的浓度后，余氯检测时显色时间、显色温度仍可按照GB／T5750–2006的要求进行。

2.3.3显色剂用量的影响

采用0.6mol／LHCl为溶剂配制TMB显色剂（0.3g／L），设计10个显色剂投加量水平，将显色剂与水样混匀后静置10min检测A450。显色剂用量对余氯检测值的影响如图2所示。

由图2可知，TMB显色剂用量为2.5mL时，显色体系有最大吸收，建议显色剂用量为2.5mL。因此调整显色剂配制用酸浓度后，显色剂用量仍可与GB／T5750—2006保持一致。

3结论

（1）次氯酸钠不宜作为余氯标准物质来评价TMB目视比色法的改进效果，而通过检测显色体系的A450和目视比色值相结合的方法来判断方法改进效果更为准确。

（2）针对配制出的TMB显色剂发黄的问题，采用优级纯浓盐酸和无氯纯水室温搅拌溶解，可使显色剂无色透明，符合国标要求；采用普通纯水代替余无氯纯水配制，可降低配制的繁琐度，配出的显色剂略呈淡黄色，但不会影响余氯检测结果的准确性。

（3）针对余氯显色体系偏绿的问题，将显色剂配制用酸（盐酸）的浓度由国标中0.1mol／L变更为0.6mol／L，不仅可解决显色体系显色异常的问题，而且使余氯检测结果更为准确。显色体系pH变更后，显色时间、显色温度、显色剂用量可仍按照国标方法的要求进行操作。

(文章源自分析计量网)

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