余氯水质检测仪工作原理详解：2大核心方法全解析

在水质检测领域，余氯的检测是一项非常重要的工作。余氯水质检测仪在保障饮用水安全、游泳池水质等诸多方面发挥着关键作用。那么余氯水质检测仪是基于怎样的原理来进行检测的呢？

一、电化学检测原理

1. 极谱法原理

• 极谱法是余氯水质检测仪常用的一种电化学检测方法。在这种方法中，检测池内有一个工作电极（通常是微铂电极）、一个对电极（如饱和甘汞电极或银/氯化银电极）和一个参比电极。

• 当在工作电极上施加一个逐渐变化的电压时，溶液中的各种离子会在电极表面发生氧化还原反应。对于余氯检测而言，余氯（包括游离性余氯如次氯酸HClO和次氯酸根ClO⁻）在电极表面会被还原。

• 根据能斯特方程，电极上产生的电流与余氯的浓度存在定量关系。在特定的电压下，只有余氯会在电极上发生特征性的还原反应，从而产生可被检测到的电流信号。通过测量这个电流信号的大小，经过仪器的校准和计算，就可以得到水中余氯的浓度。

2. 电流滴定法原理

• 电流滴定法也叫库仑滴定法。在余氯水质检测仪中，利用电解产生的物质（如碘I₂）来滴定水中的余氯。

• 首先，仪器在电解池中对电解液进行电解，产生一定量的碘。然后，水中的余氯与产生的碘发生氧化还原反应，其反应式为：Cl₂ + 2I⁻ = 2Cl⁻+I₂（余氯中的氯会置换出碘）。反应结束后，再用硫代硫酸钠标准溶液对剩余的碘进行滴定。

• 在整个过程中，仪器通过检测电解过程中消耗的电量来计算产生碘的量，再结合消耗硫代硫酸钠的量，从而推算出水中余氯的含量。这种方法具有较高的准确性，因为它是基于电量与物质的量的定量关系。

二、光学检测原理

1. DPD法光学检测原理

• N,N - 二乙基对苯二胺（DPD）是一种常用的余氯检测指示剂。DPD与水中的余氯发生反应后，会使溶液的颜色发生变化。

• 在有催化剂（如碘化钾）存在的情况下，余氯会将DPD氧化。游离性余氯首先将DPD氧化成一种红色化合物，反应式大致为：DPD + HClO→红色产物。

• 而总余氯（包括游离性余氯和化合性余氯）在存在一定的化学反应条件下，会使DPD进一步反应生成一种更具颜色深度的产物。通过比色法，即利用一个已知浓度的标准色阶与反应后溶液的颜色进行比较，或者使用光电比色计测量溶液的吸光度。

• 根据朗伯 - 比尔定律，吸光度A与溶液的浓度c、液层厚度l之间的关系为A = εcl（ε为摩尔吸光系数），通过测量吸光度就可以计算出水样中余氯的浓度。

2. 三价铁法光学检测原理

• 这种方法利用三价铁离子（Fe³⁺）与余氯的反应。余氯会将三价铁离子还原成二价铁离子，生成的二价铁离子再与邻二氮菲等显色剂反应，形成有色络合物。

• 该有色络合物在特定波长下有吸收峰，通过测量吸光度，依据朗伯 - 比尔定律，就能够得出余氯的含量。这种方法在一些对检测精度要求较高，且检测环境相对复杂的水质检测场景中也有一定的应用。

余氯水质检测仪正是基于这些原理，通过精密的仪器构造和科学的检测流程，为水质中余氯的准确检测提供了可靠的手段，确保了水资源的合理利用和安全保障。

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