کلر باقیمانده آب:

اثرات کلرزني : کلريناسيون منابع آب و شبكه‌هاي آبرساني اولا سبب از بين بردن يا غير فعال کردن ميكرو ارگانيسم‌هاي بيماريزا مي‌شوند، ثانيا در تصفيه آب آشاميدني بعلت ترکيب کلر باقیمانده آب با آمونياك، آهن ، منگنز ،سولفور سبب بهبود آفيت آب مي‌شود. کلر زني ممكن است بعلت ترکيب با فنل‌ها و ساير ترکيبات الي موجود در منابع آب موجب پيدايش طعم و بو و اثرات نا مطلوب در آب نيز شود.
کلر باقیمانده را در آب مي‌توان با روش‌هاي آمپرو متري ، آالريمتري و تيتريمتري اندازه‌گيري نمود که در اينجا روش تيتراسيون با فرو سولفات آمونيم وروش يدومتري ارائه مي گردد.

تيتراسيون با فروآامونيم سولفات برای تعیین کلر باقیمانده آب:

N,N -دی اتيل پارا-فنيلن دی امين( DPD)بعنوان يک معرف در روش تيتريمتري با فروسولفات امونيم (FAS ) براي اندازه‌گيري کلر باقيمانده مورد استفاده قرار مي‌گيرد .در صورتيکه تفكيك آامل انواع کلر مورد نياز نباشد روش کار را مي‌توان به نحوی ساده نمود تا فقط کلر آزاد و ترکيبی و يا کلر تام تعيين مقدار گردد.

در صورت عدم وجود يون I¯کلر ازاد به سرعت با انديكاتور N,N -دی اتيل پارا-دی امين(DPD )وارد واکنش شده و رنگ قرمز توليد مي‌نمايد . متعاقبا افزايش مقدار آمينيون يدور بعنوان آاتاليزور سبب مي‌شود منوآلر آمين رنگ توليد نمايد .افزايش مقدار بيشتري يون يدور ،باعث جواب دادن سريع و حضور دی کلر امين می‌گردد.در حضور يون يدور قسمتي تري آلريد نيتروژن NCl دي آلر آمين و قسمتي ديگر کلر آزاد را شامل مي‌شود.

در روش‌هاي تكميلي بر مبناي افزايش يون يدور قبل از DPD مي‌شود حدس زد يک قسمت از همراه با NCl  کلر آزاد ظاهر مي شود و مقدار دی اکسيد کلر ظاهر شده همراه با کلر آزاد معادل 1/5 کل ترکيبات کلر می‌باشد .

دی اکسيد کلر متناسب با مقدار کلر تام و از طريق اسيدی کردن اوليه نمونه در حضور يون يدور و رساندن به پی هاش خنثی با افزايش يون بيکربنات حاصل می شود .

برم برم آمين ويد با DPD وارد واکنش شده و به‌همراه کلر ازاد ظاهر می‌شوند

افزايش گليسين قبل از تعيين مقدار کلر آزاد ، کلر آزاد را به فرم‌هاي غير فعال آن تبديل مي‌نمايد ، و تنها برمين و يد باقيمانده ، باقي مي‌مانند. تفريق اين با قيمانده‌ها از باقيمانده اندازه گيري شده با گليسين اختلاف کلر آزاد را از يد وبرم نشان مي‌دهد.

روش اندازه‌گیری کلر فعال

الف)روش رنگ سنجی:

این روش اندازه‌گیری یک روش چشمی می‌باشد و برپایه واکنش کلر فعال با معرف ارتوتولیدین و تشکیل کمپلکس زرد رنگ یا زرد مایل به نارنجی قرار گرفته است حساسیت روش فوق تا mg/Lit 0/01 می‌باشد.

مزاحمت‌ها و نحوه حذف آن‌ها:

در این واکنش آهن بیشتر 0/3 میلی‌گرم بر لیتر، منگنز بیشتر از 0/01 میلی‌گرم بر لیتر و نیتریت بیشتر از 0/1 میلی‌گرم بر لیتر می‌توانند مزاحمت ایجاد نمایند، چنان‌چه واکنش در تاریکی صورت پذیرد به مقدار زیادی می‌تواند مزاحمت‌ها را از بین برد ولی استفاده از محلول سدیم ارسنات نیز جهت رفع مزاحمت امکان‌پذیر می‌باشد.

مواد و محلول مورد نیاز:

• محلول ارتوتولیدین()Ortho tolidine: 0/15 گرم O-T را در 50 میلی‌لیتر آب حل نمایید و به آن 50 میلی‌لیتر کلریدریک اسید 7 درصد اضافه نمایید. محلول در جای خنک و دور از خورشید نگهداری شود.
• محلول‌های شماره 1 و 2 پتاسیم دی کرومات: 0/625 گرم K₂Cr₂O₇ را در بالن 250 میلی‌لیتری بریزید و با آب‌مقطر به حجم برسانید ( محلول شماره 1) به یک بالن ژوژه 100 میلی‌لیتری، 10 میلی‌لیتر از محلول شماره 1 بریزید و ظرف را با آب‌مقطر به حجم برسانید. (محلول شماره2).
• محلول کوبیبوریک‌سولفات: 3/75 گرم 5H₂O و CuSO₄ را داخل بالن ژوژه 250 میلی‌لیتری بریزید و پس از حل نمودن با آب‌مقطر به حجم برسانید.
• محلول 0/5 درصد سدیم ارسنات
• محلول‌های استاندارد جهت مقایسه نمونه‌ها با رنگ مورد نظر، در جدول زیر آورده شده است.

روش آزمایش

25 میلی‌لیتر نمونه را داخل ارلن مایر بریزید و  0/25 میلی‌لیتر ارتوتولیدین اضافه نمایید و به هم بزنید پس از 5 دقیقه شدت رنگ را با نمونه‌های استاندارد مقایسه نمایید. اگر مزاحمت‌ها بیشتر از آن‌چه گفته شد بود به آب مورد آزمایش ابتدا  0/25 میلی‌لیتر سدیم ارسنات اضافه کنید و بعد مراحل را ادامه دهید.

چنان‌چه محلول را پس از 15 ثانیه با استانداردها مقایسه نمایید مقدار نماینده کلر آزاد موجود در آب است و پس از 5 دقیقه مقدار نماینده کلی کلر موجود در آب می‌باشد.

طبق جدول بالا می‌توان با مخلوط نمودن محلول‌های ذکر شده با نسبت مشخص ppm مورد نظر جهت استاندارد را به دست آورید.

ب) روش تیتراسیون:

این روش جهت اندازه‌گیری کلر فعال با غلظتی از 0/1 تا 4 میلی‌گرم بر لیتر قابلیت کاربرد دارد.

کلر در آب می‌تواند به صورت یون‌های هیپوکلریت یا اسید مربوطه و یا کلر اولیه باشد. در این حالت اصطلاح کلر فعال آزاد به کار برده می‌شود و چنان‌چه کلر به صورت اکسید یا ترکیب شده باشد اصطلاح کلر فعال غیر آزاد به کار برده می‌شود. خلاصه دو نوع فوق کلر فعال نامیده می‌شود.

در این روش کلرین یا کلر آزاد در حضور

(DPD)N,N-Diethyl-1,4 Phenylenediammonium Sulfate

توسط فروسولفات آمونیوم تیتر می‌گردد.

مزاحمت‌ها و نحوه حذف آن‌ها:

مس بیشتر از 5 میلی‌گرم بر لیتر و یون آهن با غلظت 10 میلی‌گرم بر لیتر می‌تواند ایجاد مزاحمت نماید. روش فوق در حضور اکسیدهای با ظرفیت بالای منگنز کاربرد ندارد.

روش آزمایش:

100 میلی‌لیتر از آب مورد آزمایش را داخل یک ظرف دهانه باریک بریزید و به آن 5 میلی‌لیتر DPD، 5 میلی‌لیتر محلول بافر فسفات و یک گرم پتاسیم یدید اضافه نمایید. پس از 5 دقیقه محلول را در حالی که توسط یک به هم‌زن ( با روکش تفلون) درحال حرکت می‌باشد توسط محلول آمونیوم فروسولفات دوظرفیتی تا بی‌رنگ شدن یا زرد ضعیف غیر قابل تغییر تیتر نمایید. (در عمل تیتر کردن افزایش محلول آمونیوم فروسولفات در زیر سطح نمونه صورت پذیرد). اگر بیشتر از سه میلی‌لیتر از محلول تیتر کننده مصرف گردید آزمایش را با مقدار کمتری از نمونه تکرار نمایید.

a‌= مقدار میلی‌لیتر مصرفی محلول تیتر کننده

V= حجم آب مورد استفاده

لازم به ذکر است که تیتراسیون در محلول نمونه‌گیری و با سرعت باید انجام پذیرد.

مواد و محلول‌های مورد نیاز:

1- محلول آمونیوم فروسولفات (Ammonium Iron II Sulfate): 1/106 گرم آن را در آب مقطر حل نمایید، 2 میلی‌لیتر سولفوریک اسید اضافه کنید و حجم آن را به یک لیتر برسانید.

2- محلول D.P.D: 0/11 گرم D.P.D را در آب به کمک 2 میلی‌لیتر سولفوریک اسید 2 نرمال حل نمایید و 2/5 میلی‌لیتر محلول (EDTA/02M) به آن اضافه کنید و حجم آن را به 100 میلی‌لیتر برسانید.

3- محلول بافر فسفات: 46 گرم پتاسیم دی‌هیدروژن فسفات و 24 گرم تری‌سدیم فسفات دوازده آبه را در یک لیتر آب مقطر حل نمایید.

اندازه‌گیری کلر مورد نیاز:

جهت اندازه‌گیری کلر مورد نیاز آب به این روش عمل نمایید.

روش آزمایش:

در تعدادی بطری تیره درب‌دار شیشه‌ای یک لیتر نمونه آبی که مورد آزمایش است بریزید، آن‌گاه در هر ظرف (طبق ترتیب با افزایش مقدار مشخصی ) محلول کلر 1 درصد اضافه کنید و خوب به هم بزنید ( به طور مثال به بطری اول 1 میلی‌گرم بر لیتر معادل میلی‌گرم بر لیتر Cl₂، بطری دوم 2 میلی‌گرم بر لیتر معادل دو میلی‌گرم بر لیتر Cl₂، بطری سوم 3 میلی‌گرم بر لیتر و… از محلول آب کلر 0/1 درصد).

10 دقیقه بعد از کار فوق یک گرم پتاسیم یدید و سه قطره محلول چسب نشاسته به هر بطری اضافه نمایید و خوب به هم بزنید و ده دقیقه بعد با سدیم تیوسولفات 0/01 نرمال در یک ظرف شفاف تیتر نمایید.

 mg/l Cl₂  =0/335 یک میلی‌لیتر سدیم تیوسولفات 0/01 نرمال

این روش که می‌تواند برای اندازه‌گیری کلر فعال مورد استفاده قرار گیرد بر پایه اندازه‌گیری ید آزاد شده توسط سدیم تیوسولفات می‌باشد. مقدار ید آزاد شده متناسب با کلر موجود در نمونه می‌باشد.

مواد و محلول‌های مورد نیاز:

1- آب کلر 0/1 درصد: این محلول از عبور کلر در آب بدون کلر تهیه می‌شود و قبل از شروع کار باید تعیین غلظت شود.

2- سدیم تیوسولفات 0/01 نرمال:این محلول را می‌توانید از فیکسنال تهیه کنید یا از حل نمودن 24/82 گرم سدیم تیوسولفات 5H₂O، Na₂S₂O₃  در یک لیتر آب و سپس 10 برابر رقیق کردن محلول حاصل به دست آورید.

3-محلول نشاسته: 0/2 گرم نشاسته را در 100 میلی‌لیتر آب بدون یون همراه با حرارت دادن حل نمایید.

منبع: کتاب آزمایش‌های آب/ تألیف: دکتر محمد پیکری و مهندس احمد کرباسیان