水質監測是確保水資源安全、保障公眾健康的重要環節。在多種水質監測指標中，余氯含量是一個關鍵的監測參數。余氯是指在水處理過程中加入的消毒劑(如次氯酸鈉)在水中殘留的游離氯濃度，它具有一定的殺菌作用，可以有效預防水傳染病的發生。電極法余氯分析儀作為一種先進的水質檢測設備，通過實時監測水中的余氯含量，為水質管理提供了有力的技術保障。
余氯的基本概念及分類：
余氯是指水中氯化消毒劑(通常為氯氣、次氯酸鈉或次氯酸)消毒后所剩余的氯化物。余氯可以分為化合性余氯和游離性余氯，總余氯是這兩者的總和。化合性余氯是指水中氯與氨的化合物，包括NH?Cl、NHCl?及NHCl?三種形式，其中NHCl?較為穩定，殺菌效果好，又稱為結合性余氯。游離性余氯則是指水中的OCl?、HOCl、Cl?等，這些形式具有較快的殺菌速度和較強的殺菌力，但消失得也快，因此又稱為自由性余氯。
自來水中的余氯主要是游離性余氯。自來水多以氯氣消毒，當氯氣溶于水中會變成次氯酸或次氯酸根離子，即俗稱的有效余氯。次氯酸具有很高的氧化能力，可以殺滅水中的病原菌，預防細菌在配水管中滋生，因此在自來水的安全衛生上扮演了重要角色。
工作原理：
電極法余氯分析儀由傳感器和二次表兩部分組成。傳感器通常包含兩個測量電極：HOCL電極和溫度電極。HOCL電極屬于克拉克型電流傳感器，采用微電子技術制造，用于測量水中次氯酸(HOCl)的濃度。該傳感器由三個電極組成：工作電極(WE)、反電極(CE)和參考電極(RE)。通過測量工作電極由于次氯酸濃度變化所產生的電流變化，可以計算出水中次氯酸的濃度。
余氯分析儀的測量原理是利用電解液和滲透膜將電解池和水樣品隔開，滲透膜可以選擇性地讓ClO?穿透。在兩個電極之間施加一個固定電位差，生成的電流強度可以換算成余氯濃度。具體的電化學反應在陰極上是：ClO?+2H?+2e→Cl?+H?O；在陽極上是：Cl?+Ag→AgCl+e。在一定溫度和pH值條件下，HOCl、ClO?和余氯之間存在固定的換算關系，通過這種方式可以測量余氯含量。
主要特點：
1.高精度測量：電極法余氯分析儀采用先進的傳感技術和電化學測量原理，能夠高精度地測量水中的余氯含量，誤差較小。其測量范圍通常為0～20mg/L，分辨率可達0.01mg/L，保證了測量結果的準確性。
2.實時監測：可以實時監測水中的余氯濃度，避免了人工檢測方法的滯后性，提高了水質監測的實時性。這對于及時發現問題、采取措施具有重要意義。
3.多功能顯示：通常配備中文液晶顯示屏，支持中文菜單式操作和記事功能，方便用戶操作和使用。此外，還具備報警功能，當余氯濃度超過設定范圍時，會自動發出報警信號，提醒用戶及時采取措施。
4.易于維護：傳感器部分設計合理，易于更換和維護。傳感器中的滲透膜具有長壽命，用戶只需定期清洗電極和更換滲透膜即可保持儀器的良好工作狀態。
5.網絡通訊：通常配備RS485通訊接口和隔離的電流輸出功能，可以實現遠程監控和數據傳輸。這有5助于實現水質監測的自動化和信息化，提高水質管理的效率。
6.歷史數據記錄：余氯分析儀能夠連續記錄一段時間內的數據，通常可以記錄一個月的數據，每五分鐘記錄一個點。這有助于用戶分析水質變化趨勢，制定更合理的監測和管理方案。
電極法余氯分析儀在水質監測中的應用：
1.自來水廠的水質監測
自來水廠是余氯分析儀的主要應用領域之一。在自來水處理過程中，通過添加消毒劑殺滅水中的病原微生物，保證水質的安全性。可以實時監測出廠水和管網水中的余氯含量，確保水中的余氯濃度處于合適的范圍內。如果出廠水的余氯含量過低，可能無法有效殺滅細菌，導致水質惡化；而如果余氯含量過高，則可能對人體健康產生不良影響，如刺激呼吸道等。因此，通過實時監測，可以及時調整消毒劑的使用量，確保水質的安全和穩定。
2.地表水的水質監測
地表水的水質監測對于保護水資源和生態環境具有重要意義。余氯分析儀可以用于河流、湖泊等水源地的水質監測中。通過實時監測水中的余氯含量，可以了解水源地的消毒效果和水質安全性。如果水源地受到污染或消毒劑使用不當，可能導致水中余氯含量異常，進而對水生生物和生態環境造成危害。通過監測，可以及時發現水質異常，采取相應措施防止污染擴散和生態破壞。
3.醫院和實驗室的水質監測
醫院和實驗室等場所對水質的要求較高，需要確保水質的安全性和無菌性。余氯分析儀可以用于這些場所的水質監測中，實時監測水中的余氯含量，確保水質符合相關規定和標準。同時，通過監測，還可以及時發現水中潛在的病原微生物污染，防止交叉感染和實驗失敗等問題的發生。
4.突發事件的應急監測
在突發事件或水源污染事故中，余氯分析儀可以發揮重要作用。通過實時監測水中的余氯含量，可以為水質污染預警和應急響應提供數據支持。及時的監測數據有助于相關部門迅速采取措施，防止水質惡化對公共健康造成影響。
電極法余氯分析儀在水質監測中的重要作用
1.提高水質監測的準確性和實時性
能夠實時、準確地測量水中的余氯含量，避免了人工檢測方法的誤差和滯后性。通過對余氯含量的連續監測，可以及時發現水質異常和污染事件，提高水質監測的準確性和實時性。這對于保障水質安全、預防水傳染病具有重要意義。
2.保障飲用水的安全衛生
飲用水安全是水質監測的首要任務。通過實時監測水中的余氯含量，可以確保飲用水中的余氯含量處于合適范圍內，保障飲用水的安全衛生。如果余氯含量過低，可能無法有效殺滅細菌；如果余氯含量過高，則可能對人體健康產生不良影響。通過監測，可以及時調整消毒劑的使用量，確保水質符合相關標準和規定。
3.保護水生態環境
水中的余氯會與其他物質反應，生成一系列有害物質，如氯仿等。這些物質對水生態環境造成嚴重破壞，影響水生物生存。通過余氯分析儀的監測，可以及時發現水質異常，防止有害物質的產生，保護水生態環境。這對于維護水生生物多樣性、保持生態平衡具有重要意義。
4.優化水處理工藝
可以實時反饋處理效果，有助于企業根據實際情況調整水處理工藝參數，提高處理效果。通過對余氯含量的長期監測，可以為企業提供有關水處理過程的寶貴數據，為改進生產工藝提供依據。例如，在水處理過程中，通過監測余氯含量的變化，可以調整消毒劑的使用量、pH值等參數，優化水處理工藝，提高處理效率和水質穩定性。
5.為政策制定提供數據支持
監測數據可以為政府部門制定水資源管理政策提供有力支持。通過對不同地區、不同時間段的水質監測數據的分析，可以了解水質變化的規律和趨勢，為政策制定提供科學依據。同時，監測數據還可以用于評估水質改善措施的效果，為政策實施提供反饋和依據。
6.促進水處理技術的創新和發展
隨著科技的進步和環境保護意識的提高，水處理技術不斷創新和發展。余氯分析儀作為水質監測的重要工具之一，也在不斷發展和完善。通過引入新技術和新方法，監測精度和穩定性不斷提高，適用范圍也不斷擴大。這為水處理技術的創新和發展提供了有力支持，推動了水質監測技術的進步和發展。
