分光光度法是測定水中余氯含量最為成熟和廣泛采用的分析技術(shù)之一，其核心路徑是基于顯色反應(yīng)將余氯的化學(xué)濃度轉(zhuǎn)化為可測量的光信號強度，再依據(jù)朗伯-比爾定律進行定量。在眾多分光光度法中，以N,N-二乙基對苯二胺（DPD）為顯色劑的方法因其操作簡便、靈敏度高、結(jié)果穩(wěn)定，已被我國《生活飲用水標準檢驗方法》（GB/T 5750.11-2023）列為測定游離氯和總氯的標準方法。

方法原理

DPD分光光度法的化學(xué)基礎(chǔ)是氧化還原顯色反應(yīng)。在pH值為6.2至6.5的弱酸性介質(zhì)中，水中的游離氯（主要包括次氯酸HOCl和次氯酸根離子ClO?）能將無色的DPD指示劑迅速氧化，生成一種紫紅色的化合物。該紅色化合物的濃度與游離氯的含量成正比，且在波長515 nm處有最大吸收峰。通過分光光度計測定該波長下的吸光度，并對照由標準溶液繪制的工作曲線，即可計算出水樣中游離氯的濃度。

游離氯與總氯的測定

在實際應(yīng)用中，需根據(jù)檢測目標區(qū)分游離氯與總氯。測定游離氯時，水樣中加入DPD試劑后，顯色反應(yīng)在數(shù)秒至一分鐘內(nèi)即可完成，此時讀取的吸光度對應(yīng)的是游離氯的含量。若需測定總氯（即游離氯與氯胺等結(jié)合氯的總和），則需在加入DPD試劑的同時加入過量碘化鉀。碘化鉀能催化氯胺類化合物釋放出碘，生成的碘同樣會氧化DPD產(chǎn)生相同的紫紅色產(chǎn)物。通過分別測定總氯和游離氯的濃度，兩者之差即為結(jié)合氯的濃度。

DPD分光光度法的標準操作流程通常包括以下環(huán)節(jié)：首先，取一定體積的均勻水樣（如5 mL）置于比色管中；其次，加入DPD顯色劑并充分混勻，靜置顯色一段時間（通常為30秒至數(shù)分鐘）；然后，將顯色后的溶液置于分光光度計中，在515 nm波長處以空白試劑為參比測定吸光度；最后，將測得的吸光度代入預(yù)先制備的標準曲線，計算余氯濃度。標準曲線的制備方法是：取一系列不同體積的碘酸鉀標準使用液，經(jīng)碘化鉀還原后與DPD顯色，以氯含量為橫坐標、吸光度為縱坐標繪制曲線。

干擾因素與注意事項

分光光度法測定余氯的準確性受多種因素制約。首要干擾來自水樣的pH值，測定時應(yīng)將pH嚴格控制在6.2至6.5之間，超出此范圍將影響顯色反應(yīng)的完全程度。溫度同樣會影響測定結(jié)果，一般認為溫度每升高1℃，測量值可能增加約5%，理想的水樣溫度應(yīng)控制在15至20℃之間。此外，水樣中的錳、鉻等金屬離子可能產(chǎn)生正干擾，可通過添加掩蔽劑予以消除；而濁度和色度較高的水樣則不適用于該方法。值得注意的是，游離氯標準溶液不穩(wěn)定且不易獲得，實際測定中常以碘酸鉀為基準物，經(jīng)碘化鉀還原后生成碘分子替代游離氯進行校準。

DPD分光光度法具有顯色迅速、穩(wěn)定性好、線性范圍寬的突出特點。該方法適用于地表水、工業(yè)廢水、醫(yī)療廢水及生活污水等多種水體的余氯測定。根據(jù)比色皿光程的不同，方法的檢出限可達0.004 mg/L（50 mm比色皿）至0.03 mg/L（10 mm比色皿），能夠滿足從飲用水微量余氯到工業(yè)廢水較高濃度余氯的檢測需求。