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氯、溴檢測

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發布時間：2025-08-01 00:04:37 更新時間：2025-07-31 00:04:38

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

氯、溴檢測概述

氯（Cl）和溴（Br）作為鹵族元素，在自然界及工業生產中廣泛存在。它們在水體（如飲用水、海水、工業廢水）、土壤、食品、石化產品（如原油、成品油、聚合物）、藥物及電子產品中扮演著重要角色。氯常用于水處理和消毒，而溴則應用于阻燃劑、醫藥中間體、油田化學品等領域。然而，過量的氯或溴及其化合物會對人體健康（如影響甲狀腺功能、具有潛在致癌性）和生態環境（如形成有毒消毒副產物、破壞臭氧層）造成危害。因此，對其含量進行準確、靈敏的檢測，對于保障飲用水安全、評估環境污染程度、控制工業產品質量、滿足法規合規性要求以及進行科學研究至關重要。檢測對象涵蓋了多種形態，包括游離態、離子態（如氯離子Cl?、溴離子Br?）、總氯、總溴以及特定的有機氯/溴化合物（如鹵代烴、溴代阻燃劑等）。

主要檢測項目

根據不同的應用場景和需求，氯、溴檢測項目主要包括：

氯離子(Cl?)濃度檢測： 最常見項目，用于水質評價、腐蝕性研究、鹽度測定等。
溴離子(Br?)濃度檢測： 常用于海水及高鹽廢水分析、溴化物藥物檢測、阻燃劑污染評估。
總氯(Total Chlorine)檢測： 衡量樣品中所有形式的氯（包括游離氯、結合氯和有機氯化合物）經特定轉化后的總量。
總溴(Total Bromine)檢測： 類似總氯，測定樣品中所有溴元素的總量。
游離余氯(Free Residual Chlorine)： 特指水中具有消毒能力的次氯酸(HOCl)和次氯酸根離子(OCl?)的濃度。
特定有機氯/溴化合物檢測： 如三氯甲烷(CHCl?)、四氯化碳(CCl?)、多溴聯苯醚(PBDEs)、多溴二苯并二噁英(PBDD/Fs)等環境持久性有機污染物(POPs)的定性與定量分析。

常用檢測儀器

針對不同的檢測項目和樣品基質，所使用的儀器設備各不相同：

離子色譜儀(IC)： 分離和測定水中Cl?、Br?等陰離子的首選標準方法，具有高選擇性、靈敏度高且能同時分析多種離子。
分光光度計/比色計： 基于氯或溴與特定顯色劑反應生成有色化合物，通過測量吸光度進行定量（如DPD法測余氯、酚紅法測溴）。操作簡便，成本較低，常用于現場快速檢測和實驗室常規分析。
離子選擇性電極(ISE)： 如氯離子選擇性電極、溴離子選擇性電極。可直接測量溶液中特定離子的活度，響應快速，適用于在線監測和現場便攜檢測，但可能受干擾離子影響。
滴定設備： 如電位滴定儀、自動滴定儀。常用于測定Cl?（如莫爾法、電位滴定法）和Br?（如法揚司法），結果準確度高，是經典的定量方法。
燃燒離子色譜(CIC)或微庫侖儀： 用于測定有機樣品（如石油產品、聚合物、食品）中的總氯和總溴。樣品在氧氣流中高溫燃燒，釋放的鹵素轉化為鹵化氫，被吸收后通過IC或微庫侖法測定。
氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)： 用于復雜基質中特定揮發性及半揮發性有機氯/溴化合物（如鹵代烴、溴代阻燃劑）的定性與高靈敏度定量分析。
電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES) / 質譜儀(ICP-MS)： 用于高靈敏度、多元素同時測定，可測定溶液中的總氯和總溴（通常需將鹵素轉化為穩定形態），尤其是在痕量/超痕量分析領域優勢明顯。
X射線熒光光譜儀(XRF)： 主要用于固體樣品（如塑料、電子產品、土壤）中總氯、總溴的無損快速篩查。

主要檢測方法

檢測方法的選擇需綜合考慮目標物形態、濃度范圍、樣品基質、準確度要求及成本：

離子色譜法(IC)： ASTM D4327, EPA 300.0/300.1等。水溶液中Cl?、Br?測定的標準方法。
分光光度/比色法：
- DPD(N,N-二乙基-1,4-苯二胺)法： 測定游離氯和總氯的標準方法（如GB/T 5750.11, EPA 330.5, APHA 4500-Cl G）。
- 酚紅法： 測定溴離子的常用方法。
- 硫氰酸汞法： 測定氯離子。
離子選擇性電極法(ISE)： ASTM D512（氯離子）， ASTM D1246（溴離子）。常用于現場快速測定和水質監測。
滴定法：
- 硝酸銀滴定法(莫爾法、法揚司法)： 經典方法，測定Cl?、Br?。
- 電位滴定法： ASTM D4458（水中氯離子）， ISO 7393-2（游離氯），精度高，適用于有色或渾濁樣品。
燃燒/高溫水解-離子色譜法/微庫侖法(CIC/Microcoulometry)： ASTM D7359（總氯、總溴）， SH/T 1757（聚合物中氯溴）， ISO 17091（工作場所空氣中總氯溴）等。針對固體和有機液體樣品中總氯、總溴的標準方法。
氣相色譜法(GC)與GC-MS法： EPA 524.2/8260（揮發性有機鹵代物）， EPA 8270（半揮發性有機化合物，含有機氯/溴農藥、阻燃劑）等。用于特定有機氯/溴化合物的分析。
ICP-OES/MS法： EPA 200.7/200.8, ASTM D1976（水中總可回收溴）等。適用于痕量總氯、總溴分析。