余氯的检测原理:DPD 法详解
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2025年07月17日
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编辑:微纳(VVNA)
来源:微纳水质分析仪器(深圳)有限公司
在水质安全检测领域,余氯的精准测量是保障用水安全的关键环节。而 DPD 法作为国际公认的余氯检测标准方法,凭借其操作简便、结果准确等优势,被广泛应用于自来水厂、污水处理厂、食品加工、泳池水质监测等多个领域。作为专业的水质检测仪厂家,我们有必要深入了解 DPD 法的检测原理,以便更好地运用这一技术为水质安全保驾护航。

DPD 是 "N,N - 二乙基对苯二胺"(N,N-Diethyl-p-phenylenediamine)的缩写,DPD 法是一种利用 DPD 试剂与水中余氯发生显色反应,通过比色分析测定余氯含量的方法。该方法最早由德国科学家提出,经过多年的实践与完善,已成为国内外余氯检测的主流方法之一,被纳入多项水质检测标准(如GB/T 5750.11-2023《生活饮用水标准检验方法 第11部分:消毒剂指标》)。
DPD 法的核心原理是基于化学反应的显色特性:当 DPD 试剂与水中的余氯接触时,会发生氧化还原反应,使溶液呈现出粉红色或紫红色。余氯浓度越高,显色反应越剧烈,溶液颜色越深,通过测量溶液的吸光度或与标准色阶对比,即可快速确定水中余氯的含量。
游离性余氯的检测
总余氯的检测
游离性余氯(如次氯酸、次氯酸根)具有强氧化性,当向水样中加入 DPD 试剂时,游离性余氯会将无色的 DPD 氧化为粉红色的半醌式化合物。其化学反应式可简化为:
DPD(无色) + 游离性余氯 → 粉红色化合物 + 氯离子
反应生成的粉红色化合物在一定浓度范围内,其颜色深度与游离性余氯的含量成正比。通过分光光度计测量该溶液在 510nm 波长下的吸光度,再与已知浓度的标准溶液吸光度对比,即可计算出游离性余氯的浓度。
总余氯包括游离性余氯和化合性余氯(如氯胺类物质)。化合性余氯的氧化性较弱,无法直接与 DPD 试剂发生明显反应,因此需要加入催化剂(如碘化钾)。
在碘化钾的作用下,化合性余氯会释放出具有强氧化性的游离氯,进而与 DPD 试剂反应生成粉红色化合物:
化合性余氯 + 碘化钾 → 游离氯 + 碘离子
游离氯 + DPD(无色) → 粉红色化合物 + 氯离子
通过测量此时溶液的吸光度,即可得到总余氯的浓度。用总余氯浓度减去游离性余氯浓度,便可计算出化合性余氯的含量。
DPD 法的检测流程相对简便,无论是实验室检测还是现场快速检测,都能轻松完成,具体步骤如下:
水样采集:使用洁净的容器采集具有代表性的水样,避免水样与空气长时间接触,防止余氯挥发影响检测结果。
试剂准备:根据检测需求,准备 DPD 试剂(通常为粉末状或液体状)和碘化钾催化剂(检测总余氯时使用)。
显色反应:
比色分析:
检测游离性余氯:取一定体积的水样,加入适量 DPD 试剂,摇匀后静置 1-2 分钟,观察溶液显色情况。
检测总余氯:取相同体积的水样,先加入碘化钾催化剂,再加入 DPD 试剂,摇匀后静置 3-5 分钟,待反应完全后观察显色情况。
目视比色:将显色后的溶液与标准色阶(如 0.05mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L 等浓度对应的颜色)对比,确定余氯浓度范围。
仪器检测:使用分光光度计或专用余氯检测仪,测量溶液的吸光度,仪器会根据内置标准曲线自动计算出余氯浓度。
显著优势
准确性高:DPD 法与余氯的反应特异性强,干扰因素少,检测结果误差小,能满足大多数场景的精度要求(检测范围通常为 0.02-5mg/L)。
操作简便:无需复杂的设备或专业技能,普通操作人员经过简单培训即可掌握,适合现场快速检测。
反应迅速:游离性余氯与 DPD 的反应在 1-2 分钟内即可完成,总余氯检测也仅需 5 分钟左右,能实现余氯的实时监测。
适用范围广:可用于饮用水、地表水、污水、泳池水、工业用水等多种水样的余氯检测,且能分别测定游离性余氯和总余氯。
注意事项
pH 值影响:DPD 法的最佳反应 pH 值为 6.2-6.5,若水样 pH 值过高或过低,会影响显色效果。检测前需用缓冲溶液调节水样 pH 值至适宜范围。
干扰物质:水中的高铁离子、锰离子等强氧化剂可能会与 DPD 试剂反应,导致结果偏高;亚硫酸盐等还原性物质则可能消耗余氯,导致结果偏低。必要时需加入掩蔽剂消除干扰。
试剂保存:DPD 试剂易氧化变质,需避光、密封保存于阴凉干燥处,且应在有效期内使用,否则会影响检测准确性。
水样时效性:余氯易挥发且不稳定,采集水样后应尽快检测(最好在 2 小时内),避免长时间放置导致结果失真。
随着技术的发展,DPD 法已与现代检测设备深度融合,形成了便捷高效的DPD 法余氯检测仪。这类仪器将 DPD 显色反应与光电检测技术结合,无需人工比色,通过内置的光学系统自动测量溶液吸光度,并直接显示余氯浓度,极大地提高了检测效率和精度。
微纳(VVNA)生产的余氯检测仪便采用了优化后的 DPD 法检测技术,具有以下特点:
内置标准曲线:仪器预先存储了经过校准的标准曲线,无需每次检测都配置标准溶液,开机即可使用。
无需专业人员:仪器操作简单,配置粉末装试剂,取样后将余氯粉末试剂倒入摇匀即可。
快速检测模式:从取样到出结果仅需 3 分钟,支持现场巡检测量。
数据存储与导出:可记录多组检测数据,方便追溯与分析,满足批量检测需求。
DPD 法作为一种成熟、可靠的余氯检测方法,其原理基于化学反应的显色特性,通过简单的操作即可实现余氯的精准测量。无论是传统的目视比色还是现代化的仪器检测,DPD 法都能满足不同场景的检测需求。
作为水质检测仪厂家,微纳水质分析仪器(深圳)有限公司始终以 DPD 法等科学原理为核心,不断优化检测技术,致力于为客户提供更精准、更便捷的余氯检测设备。选择基于 DPD 法的水质检测仪,便是选择了一种经过实践验证的可靠方案,让每一次水质检测都高效、准确,为用水安全筑起坚实防线。
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