水质监测是确保水资源安全、保障公众健康的重要环节。在多种水质监测指标中，余氯含量是一个关键的监测参数。余氯是指在水处理过程中加入的消毒剂(如次氯酸钠)在水中残留的游离氯浓度，它具有一定的杀菌作用，可以有效预防水传染病的发生。电极法余氯分析仪作为一种先进的水质检测设备，通过实时监测水中的余氯含量，为水质管理提供了有力的技术保障。
余氯的基本概念及分类：
余氯是指水中氯化消毒剂(通常为氯气、次氯酸钠或次氯酸)消毒后所剩余的氯化物。余氯可以分为化合性余氯和游离性余氯，总余氯是这两者的总和。化合性余氯是指水中氯与氨的化合物，包括NH₂Cl、NHCl₂及NHCl₃三种形式，其中NHCl₂较为稳定，杀菌效果好，又称为结合性余氯。游离性余氯则是指水中的OCl⁻、HOCl、Cl₂等，这些形式具有较快的杀菌速度和较强的杀菌力，但消失得也快，因此又称为自由性余氯。
自来水中的余氯主要是游离性余氯。自来水多以氯气消毒，当氯气溶于水中会变成次氯酸或次氯酸根离子，即俗称的有效余氯。次氯酸具有很高的氧化能力，可以杀灭水中的病原菌，预防细菌在配水管中滋生，因此在自来水的安全卫生上扮演了重要角色。
工作原理：
电极法余氯分析仪由传感器和二次表两部分组成。传感器通常包含两个测量电极：HOCL电极和温度电极。HOCL电极属于克拉克型电流传感器，采用微电子技术制造，用于测量水中次氯酸(HOCl)的浓度。该传感器由三个电极组成：工作电极(WE)、反电极(CE)和参考电极(RE)。通过测量工作电极由于次氯酸浓度变化所产生的电流变化，可以计算出水中次氯酸的浓度。
余氯分析仪的测量原理是利用电解液和渗透膜将电解池和水样品隔开，渗透膜可以选择性地让ClO⁻穿透。在两个电极之间施加一个固定电位差，生成的电流强度可以换算成余氯浓度。具体的电化学反应在阴极上是：ClO⁻+2H⁺+2e→Cl⁻+H₂O；在阳极上是：Cl⁻+Ag→AgCl+e。在一定温度和pH值条件下，HOCl、ClO⁻和余氯之间存在固定的换算关系，通过这种方式可以测量余氯含量。
主要特点：
1.高精度测量：电极法余氯分析仪采用先进的传感技术和电化学测量原理，能够高精度地测量水中的余氯含量，误差较小。其测量范围通常为0～20mg/L，分辨率可达0.01mg/L，保证了测量结果的准确性。
2.实时监测：可以实时监测水中的余氯浓度，避免了人工检测方法的滞后性，提高了水质监测的实时性。这对于及时发现问题、采取措施具有重要意义。
3.多功能显示：通常配备中文液晶显示屏，支持中文菜单式操作和记事功能，方便用户操作和使用。此外，还具备报警功能，当余氯浓度超过设定范围时，会自动发出报警信号，提醒用户及时采取措施。
4.易于维护：传感器部分设计合理，易于更换和维护。传感器中的渗透膜具有长寿命，用户只需定期清洗电极和更换渗透膜即可保持仪器的良好工作状态。
5.网络通讯：通常配备RS485通讯接口和隔离的电流输出功能，可以实现远程监控和数据传输。这有5助于实现水质监测的自动化和信息化，提高水质管理的效率。
6.历史数据记录：余氯分析仪能够连续记录一段时间内的数据，通常可以记录一个月的数据，每五分钟记录一个点。这有助于用户分析水质变化趋势，制定更合理的监测和管理方案。
电极法余氯分析仪在水质监测中的应用：
1.自来水厂的水质监测
自来水厂是余氯分析仪的主要应用领域之一。在自来水处理过程中，通过添加消毒剂杀灭水中的病原微生物，保证水质的安全性。可以实时监测出厂水和管网水中的余氯含量，确保水中的余氯浓度处于合适的范围内。如果出厂水的余氯含量过低，可能无法有效杀灭细菌，导致水质恶化；而如果余氯含量过高，则可能对人体健康产生不良影响，如刺激呼吸道等。因此，通过实时监测，可以及时调整消毒剂的使用量，确保水质的安全和稳定。
2.地表水的水质监测
地表水的水质监测对于保护水资源和生态环境具有重要意义。余氯分析仪可以用于河流、湖泊等水源地的水质监测中。通过实时监测水中的余氯含量，可以了解水源地的消毒效果和水质安全性。如果水源地受到污染或消毒剂使用不当，可能导致水中余氯含量异常，进而对水生生物和生态环境造成危害。通过监测，可以及时发现水质异常，采取相应措施防止污染扩散和生态破坏。
3.医院和实验室的水质监测
医院和实验室等场所对水质的要求较高，需要确保水质的安全性和无菌性。余氯分析仪可以用于这些场所的水质监测中，实时监测水中的余氯含量，确保水质符合相关规定和标准。同时，通过监测，还可以及时发现水中潜在的病原微生物污染，防止交叉感染和实验失败等问题的发生。
4.突发事件的应急监测
在突发事件或水源污染事故中，余氯分析仪可以发挥重要作用。通过实时监测水中的余氯含量，可以为水质污染预警和应急响应提供数据支持。及时的监测数据有助于相关部门迅速采取措施，防止水质恶化对公共健康造成影响。
电极法余氯分析仪在水质监测中的重要作用
1.提高水质监测的准确性和实时性
能够实时、准确地测量水中的余氯含量，避免了人工检测方法的误差和滞后性。通过对余氯含量的连续监测，可以及时发现水质异常和污染事件，提高水质监测的准确性和实时性。这对于保障水质安全、预防水传染病具有重要意义。
2.保障饮用水的安全卫生
饮用水安全是水质监测的首要任务。通过实时监测水中的余氯含量，可以确保饮用水中的余氯含量处于合适范围内，保障饮用水的安全卫生。如果余氯含量过低，可能无法有效杀灭细菌；如果余氯含量过高，则可能对人体健康产生不良影响。通过监测，可以及时调整消毒剂的使用量，确保水质符合相关标准和规定。
3.保护水生态环境
水中的余氯会与其他物质反应，生成一系列有害物质，如氯仿等。这些物质对水生态环境造成严重破坏，影响水生物生存。通过余氯分析仪的监测，可以及时发现水质异常，防止有害物质的产生，保护水生态环境。这对于维护水生生物多样性、保持生态平衡具有重要意义。
4.优化水处理工艺
可以实时反馈处理效果，有助于企业根据实际情况调整水处理工艺参数，提高处理效果。通过对余氯含量的长期监测，可以为企业提供有关水处理过程的宝贵数据，为改进生产工艺提供依据。例如，在水处理过程中，通过监测余氯含量的变化，可以调整消毒剂的使用量、pH值等参数，优化水处理工艺，提高处理效率和水质稳定性。
5.为政策制定提供数据支持
监测数据可以为政府部门制定水资源管理政策提供有力支持。通过对不同地区、不同时间段的水质监测数据的分析，可以了解水质变化的规律和趋势，为政策制定提供科学依据。同时，监测数据还可以用于评估水质改善措施的效果，为政策实施提供反馈和依据。
6.促进水处理技术的创新和发展
随着科技的进步和环境保护意识的提高，水处理技术不断创新和发展。余氯分析仪作为水质监测的重要工具之一，也在不断发展和完善。通过引入新技术和新方法，监测精度和稳定性不断提高，适用范围也不断扩大。这为水处理技术的创新和发展提供了有力支持，推动了水质监测技术的进步和发展。
