余氯还是余氧,“高能活性氧”与“标准活性氧”之辩

本文试图通过3600字一次性说清楚余氯还是余氧,高能活性氧与标准活性氧的差异,究竟什么是固体过氧化氢?

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先捧出九条结论

(1)测试余氯的国标方法,是无法鉴别出究竟是“余氯”还是过硫的“高能余氧”。

(2)过氧化物中,按照氧化能力可以分为普通氧化剂和高能氧化剂两大类型,①普通氧化剂的有效成分是标准活性氧,以过氧化氢为代表,②高能氧化剂有效成分是高能活性氧,以过硫酸氢钾为代表。高能活性氧是指能氧化氯离子成为次氯酸的一类氧化剂。标准活性氧可以采用高锰酸钾方法测含量。高能活性氧由于比高锰酸钾更强的氧化能力,只能采用“碘量法”测含量。

(3)“过硫”的正常应用,是不会导致所谓“余氯”超标的。

(4)测余氯(或有效氯)时,高能活性氧是干扰因素,因为它比“余氯”有更强氧化能力,能让余氯试剂显色,看上去好像有余氯一样。

(5)国标上测有效氯的方法,也用于测过硫的活性氧含量(高能活性氧)。

(6)含氯氧化剂例如次氯酸钠、二氯异氰尿酸钠、二氧化氯都采用碘量法测含量,一般养殖水体中其氧化能力比过氧化氢强。(有些情况下也把二氧化氯看做过氧化物)

(7)高能活性氧(余氧)和有效氯(余氯)采用同一种方法测含量,如何计算具体含量的呢,说出来别不相信,你认为是“氯”,你就按照氯的原子量计算含量。你认为是“氧”,你就按照氧的原子量计算含量。当你不知道是“氯”还是“氧”的时候,这种方法也不能帮你区别出“氯”和“氧”。在数量关系上,1个“高能活性氧”约等于4.44个有效氯。

(8)惊闻固体过氧化氢改名了!过去是过碳酸钠的美誉,斗转星移,过氧化氢含量只有过碳酸钠三分之一还不到的过氧化硫酸钠,居然堂而皇之也称谓“固体过氧化氢”。科幻届中有“降维打击”的说法,水产届居然有“降含量打击”。科幻届居高临下轻松打击,水产届是以劣打优,移花接木。

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常用氧化剂含量检测异同

水产养殖上常用的调水改底氧化剂有三大类:

第一类是含氯氧化剂,例如漂白粉(次氯酸钙)、漂粉精(次氯酸钠)、二氯异氰尿酸钠、二氧化氯、亚氯酸钠、溴氯海因等,其有效含量称谓有效氯,作用水体后剩余含量称谓“余氯”。

第二类是含有标准活性氧的过氧化物,例如过碳酸钠、“固体过氧化氢”(这是一个奇怪的命名)、过氧化钙、过碳酰胺等;其有效成分为过氧化氢,也称谓双氧水,其有效含量是活性氧。是养殖水体常用的增氧剂。这里专门说一下最近两年水产领域流行的所谓“固体过氧化氢”,这个名字在化学上没有明确严格的定义。实质上是硫酸钠(元明粉)、氯化钠、双氧水的加成物,其生产过程大体上就是硫酸钠(元明粉)放到双氧水中“浸泡”,然后经过烘干得到“含有过氧化氢的元明粉”,因此按照化学命名规则,应该是“过氧化硫酸钠”,其双氧水含量最高约9%。过碳酸钠是碳酸钠(苏打粉)与双氧水的加成物,其双氧水理论最高含量32.5%,比过氧化硫酸钠高了3.6倍,在化工领域被誉为“固体过氧化氢”。现在,被含量更低的过氧化硫酸钠抢去了皇冠美誉,这也是水产投入品乱象的经典案例,想来令人唏嘘。过碳酸钠与过氧化硫酸钠相比pH值是碱性的,过氧化硫酸钠水溶液是中性的,应用于日化产品应该更有前景。对于水体增氧,不改变水体pH值,也是其特点。较低的含量,更高的价格,远高于自身价值,是养殖朋友都待见这位“新媳妇”?还是某些厂商炒作?

第三类是含有高能活性氧的氧化剂,所谓高能活性氧是指在正常水体中,能将氯离子氧化得到次氯酸的一类强氧化剂,以过硫酸氢钾复合盐为代表。过碳酸钠、过氧化氢在正常水体中不能将氯离子氧化得到次氯酸。

按照有关国家标准和行业标准,三种氧化剂的有效含量的测试方法分别是:

含氯氧化剂测试办法碘量法,余氯测试办法DPD等。

过氧化氢类氧化剂标准活性氧含量测试办法是高锰酸钾法。

过硫酸氢钾高能活性氧测试办法,碘量法、余氧测试办法DPD等。由于其氧化能力比高锰酸钾强,无法用高锰酸钾氧化法来测试过硫的有效含量。

含氯氧化剂在水处理、水体消毒中具有广泛的用途,对应的各类检测办法比较多。需要特别说明的是,这些检测方法,不能用于鉴别有效氯和高能活性氧。汇总到下表中:

类别

有效成分

反应后余量

检测办法

化学物质

含氯氧化剂

有效氯

余氯

碘量法、DPD法

漂白粉,次氯酸钠,二氯异氰尿酸钠,二氧化氯,亚氯酸钠,溴氯海因等

普通

过氧化物

标准活性氧

溶解氧

高锰酸钾法

过碳酸钠,过氧化氢(双氧水)、过氧化钙、过氧化硫酸钠、过硼酸钠

高能

高能活性氧

余氧

过硫酸氢钾、臭氧(电解氧气)

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余氯及其检测方法

检测余氯最常见的简便方法主要有DPD,OTO,TMD和膜法。(其中OTO因毒性比较大,显示数据不稳定,逐渐被DPD法所代替),DPD检测原理:游离氯直接与N,N-二乙基-1,4-苯二胺(DPD)发生反应,生成红色化合物。DPD测定法具有简单、快速的优点,是一种被广泛应用的有效氯测定法。

按照上述化学反应原理,在同样条件下,将DPD氧化生成相应产物的化学成分都会被检测出来。现有国标余氯检测方法是基于水体仅仅用过含氯消毒剂的情况下,来判断水体余氯是否符合要求。

在水产养殖过程中,有可能使用过多种氧化剂,例如二氯异氰尿酸钠、漂白粉、过硫酸氢钾、二氧化氯(活化后使用),采用DPD余氯检测方法检测余氯,实际上测到了余氯是氧化能力相当于或超过“有效氯”的所有化学物质的总体表现。

过硫酸氢钾具有较强氧化能力,能在水体中性、弱碱性、酸性条件下,将氯化钠的中稳定的氯离子氧化为氯气(次氯酸),在复配的调水产品中,依然具有较强氧化能力,氧化DPD,使人误以为是含氯产品,其实这含量与“余氯”没有直接关系。

过碳酸钠、过氧化钙、固体过氧化氢这些产品与过硫酸氢钾相比氧化能力比较弱,按照DPD方法,几乎测不出余氯。在强酸性条件下,过氧化氢氧化能力得到增强,也能使得DPD部分显色。这几种过氧化物常用于应急增氧,其本身还是双氧水。

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过硫不会增加水体余氯

当过硫加入到水体中以后,是否还能检测到余氯?这就要具体情况具体分析。以最常见的20%过硫复合片为例(好的配方不会加入含氯氧化剂成分),一般推荐用量300-600g/亩米。20%过硫酸氢钾复合盐折算有效氯4%,需要注意的是,这里仅仅是理论上折算,并非真实的有效氯。假设一亩水面1m水深的池塘,加入了20%过硫片剂666g,相当于133.2g有效氯,1m3水体增加了有效氯0.04g,过硫具有较好的活泼性,反应半衰期在几分钟到几十分钟内,很快就会降低到0.02g/m3(即0.02mg/L)。国家标准表明,养殖水体在放苗后的余氯含量不大于0.02mg/L。而且上述只是将“过硫”的“余氧”折算为“余氯”,实际上过硫是不含有“余氯”的。有些人认为,加入“过硫”会引起余氯超标,是错误的说法。

例如渔来宝系列的“过硫”产品,市场上号称只做过硫产品几个厂家,其推出的保真过硫系列产品,其含量与用量是经过理论设计并经过10多年实践总结出来的,正确使用,其安全性、有效性是完全可以得到保障的。

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案例分析:余氯超标真实原因

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常见余氯检测操作流程

(1)DPD法:

1.)取一洁净的比色管加特测水样至管的15mL刻度线。

2.)将余氯测定试剂倒入比色管中,晃动至完全溶解后。

3.)将管提至离比色卡约2厘米高的空白处于标准色阶白上而下目视比色,与管中溶液色调相同的色阶即是水中余氯的含量(毫克/升)。

DPD余氯检测试剂盒(0.05-1mg/L),DPD余氯分析仪LH-M900(0-12mg/L)

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国家标准中关于余氯的有关数据

1)自来水管网生活饮用水中,加氯消毒30分钟后,水中游离性余氯的含量不应低于0.3mg/L;管网末梢水中游离性余氯的含量不应低于0.05mg/L;出水厂余氯≥0.3mg/1;用户水中的余氯≥0.05mg/1

2)人工游泳池水中游离性余氯的标准值为0.3~1mg/L;

3)用含氯洗消剂消毒后的食(饮)具表面游离性余氯的含量应小于0.3mg/L

4)工业循环冷却水中余氯的测定:0.03mg/1--2.5mg/1

5)养殖水质中余氯应保持在0.3-0.5mg/L,放苗的水质余氯0.02mg/L

6)医院污水排放标准应保持在0.5mg/L,

7)医院消毒池总余氯,一级标准:3-10mg/L,二级标准为2-8mg/L。

THE END
1.污水消毒及余氯检测登记表(自主投药)20230815154845.docx15日 注意事项: 1.本表适用于需要自主投药的污水消毒设施设备; 2.医疗污水包括医务人员洗手的水、清洗医疗器械的水等; 3.医疗污水先消毒后排放,消毒作用时间不少于1小时,使用含氯消毒剂消毒的污水需检测余氯; 4.消毒剂量:按照本机构采购的医疗污水专用消毒剂的说明书要求计算投药量并填写; 5.余氯检测试纸:选用能...https://mip.book118.com/html/2023/0815/8120040070005121.shtm
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3.水中余氯(消毒液有效氯)检测试纸说明GB/T 5750.11-2006对生活饮用水规定,出厂水余氯浓度应在[0.3,4]mg/L,管网末梢饮用水应≥0.05mg/L,游泳池水应在[0.2,1.0]mg/L,泳池浸脚消毒水应在[5,10]mg/L。 【检测步骤】 1. 消毒液有效氯测定:取消毒液样品1ml,加水4ml,摇匀(稀释倍数为5),将试纸块全部浸入样液后立即取出,揩掉试纸边缘多余液体,...https://m.antpedia.com/news/2319576.html
4.陆恒生物氨氮快速检测试纸NH3氨氮测定试纸条污废水氨氮含量检测试条品牌...产品主要应用于国内生产企业污水处理排放检测、环境管理监测、城市综合污水检测、大学院校科研课题、医院血透室及污水处理等。 生产销售的产品主要有:1.电化学系列:工业PH计、电导率仪、氧化还原电位计、TDS计;2.水质检测系列:余氯试纸、氨氮试纸、亚硝酸盐试纸,余氯检测试剂盒、臭氧检测试剂盒、水硬度试剂盒、总磷试剂...https://china.guidechem.com/trade/pdetail15750220.html
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6.医疗污水余氯检测标准(医疗污水余氯检测方法)医疗污水直接或通过下水道排入地表水体的,且采用含氯消毒剂消毒工艺的医疗机构,需按要求在接触池出口监测总余氨。 关于医院污水余氯检测方法,《新型冠状病毒肺炎疫情防控余氯现场监测指导意见》中指出余氯监测方法为:试纸法、电化学法、DPD分光光度法,采用直接排放方式的监测频次为每12小时一次。https://www.wy17.com/xwzx/814.html
7.新型冠状病毒感染肺炎疫情期间的水质应急监测资讯中心1月30日中国生态环境部办公厅下发了《关于做好应对新型冠状病毒感染肺炎疫情生态环境应急检测工作的通知》,通知中特别指出除61项常规指标的监测外,增加余氯与生物毒性2项疫情防控特征指标的监测。 2月2日,下发的《关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗污水和城镇污水监管工作的通知》同样指出了关于余氯等消毒剂以及...https://www.instrument.com.cn/news/20200205/521345.shtml
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9.生活饮用水余氯的限值要求及检测在供水方面,在《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022) 有明确指出余氯、总氯西限值。常见余氯监测方法为:试纸法、电化学法、DPD法。其中DPD法应用广泛。广东环凯余氯检测试纸试剂盒采用DPD法原理,操作步骤简单方便,可用于经加氯(或漂白粉等)处理的饮用水、医院污水、工业废水等水中游离余氯浓度的监测。余氯测定试剂...https://www.hkchemistry.com/knowledge_garden/28634.html
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