Определение активного хлора

Хлор может существовать в воде не только в составе хлорид-ионов, но и в составе других соединений, обладающих сильными окислительными свойствами. К таким соединениям хлора относятся свободный хлор (Cl₂), гипохлорит-анион (ClO^-), хлорноватистая кислота (HClO), хлорамины (вещества, при растворении которых в воде образуются монохлорамин NH₂Cl, дихлорамин NHCl₂, трихлорамин NCl₃). Суммарное содержание этих соединений называют активным хлором. Содержащие активный хлор вещества подразделяют на две группы:

1) сильные окислители – хлор, гипохлориты и хлорноватистая кислота, содержащие так называемый свободный активный хлор;

2) менее слабые окислители – хлорамины, содержащие так называемый связанный активный хлор.

Соединения, имеющие активный хлор, используются для обеззараживания (дезинфекции) питьевой воды и воды в бассейнах, а также для химической очистки некоторых сточных вод.

В природной воде содержание активного хлора не допускается; в питьевой воде его содержание установлено в пересчете на хлор на уровне 0,3 – 0,5 мг/л в свободном виде и на уровне 0,8 – 1,2 мг/л в связанном виде. Активный хлор в указанных концентрациях присутствует в питьевой воде непродолжительное время (не более нескольких десятков минут) и полностью удаляется даже при кратковременном кипячении воды, поэтому анализ отобранной пробы на содержание активного хлора проводят немедленно!

Хлорирование воды приводит к образованию заметных количеств хлоруглеводоров, вредных для здоровья. Особо опасно хлорирование питьевой воды, загрязненной фенолами. ПДК фенолов в питьевой воде при отсутствии хлорирования 0,1 мг/л, а в условиях хлорирования (при этом образуются гораздо более токсичные и имеющие резкий характерный запах хлорфенолы) – 0,001 мг/л.

Определение активного хлора проводят иодометрическим методом согласно ГОСТ 18190-72 «Вода питьевая. Методы определения содержания остаточного активного хлора», который является адаптированным стандартным методом для анализа питьевой воды, а также согласно ПНД Ф 14.1:2.113-97 (издание 2004 г.) «Методика выполнения измерений массовой концентрации «активного хлора» в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом».

Метод основан на свойстве всех содержащих активный хлор соединений в кислой среде выделять из иодида калия свободный йод:

Cl₂ + 2I^- ® I₂ + 2Cl^-

ClO^- + 2H⁺ + 2I^- ® I₂ + Cl^- + H₂O

HClO + H⁺ + 2I^- ® I₂ + Cl^- + H₂O

NH₂Cl + 2H⁺ + 2I^- ® I₂ + NH₄⁺ + Cl^-

Свободный йод оттитровывают 0,005 г-экв/л раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала в качестве индикатора. Реакцию проводят в буферном растворе при рН = 4,5, тогда определению не мешают нитриты, озон и другие соединения. Мешающими определению веществами являются хроматы, хлораты и другие сильные окислители, которые также выделяют йод их иодида калия. Концентрации, в которых они оказывают мешающее воздействие, могут присутствовать в сточных водах, но маловероятны в питьевой и природной воде. Метод может также использоваться для анализа мутных и окрашенных вод.

Концентрацию активного хлора (С_АХ) в мг/ рассчитывают по формуле

, (18)

где V_Т – объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл;

К – поправочный коэффициент, учитывающий отклонение точной фактической концентрации раствора тиосульфата натрия (обычно принимают равным 1);

0,177 – содержание активного хлора в мг, соответствующее 1 мл 0,005 г-экв/л раствора тиосульфата натрия;

V_А – объем пробы воды, взятой для анализа, мл;

1000 – коэффициент пересчета единиц измерений из миллилитров в литры.

Чувствительность метода – 0,3 мг/л при объеме пробы 250 мл. Лимитирующий показатель вредности для активного хлора – общесанитарный.