电化学传感器法二氧化氯检测技术研究：原理、标准与应用趋势

电化学传感器法二氧化氯检测技术研究：原理、标准与应用趋势  

一、引言  

二氧化氯（ClO₂）作为高效广谱消毒剂，其浓度控制直接影响消毒效果与安全性。离子选择电极法因操作简便、成本低，被广泛应用于水质分析，但复杂基质中干扰离子（如Cl⁻、SO₄²⁻）易导致测定偏差＞5%1。本研究通过优化样品前处理与测量条件，建立高精度电化学传感器法，为饮用水、食品加工等场景提供技术支撑。  

二、实验部分  

1.方法原理  

采用三电极系统（金工作电极、Ag/AgCl参比电极、铂对电极），在恒电位（0.6V）下，ClO₂通过选择性膜扩散至电极表面发生还原反应：  

ClO₂+4H⁺+5e⁻→Cl⁻+2H₂O  

产生的电流与浓度呈线性关系，通过标准曲线法定量2。  

2.实验方法优化  

（1）样品前处理  

微波消解：称取2.000g样品→加入10mL硝酸（1+1）→微波消解（600W，15min）→冷却后转移至100mL容量瓶→加入20mLTISAB→定容待测。  

TISAB组成（优化后）：  

成分浓度（mol/L）作用  

柠檬酸钠0.05掩蔽Al³⁺、Fe³⁺（络合常数＞10¹⁵）  

硝酸钾0.1固定离子强度  

乙酸-乙酸钠缓冲液0.2（pH5.5）控制pH在5.0-5.5  

（2）测量条件优化  

电极活化：在10⁻³mol/LClO₂标液中浸泡30min，洗净后电动势稳定至±1mV/30s。  

搅拌速率：200r/min（避免气泡附着电极）。  

平衡时间：2min（确保读数稳定）。  

三、结果与讨论  

1.干扰消除效果  

干扰离子浓度（mg/L）相对误差（%）加入TISAB后误差（%）  

Cl⁻100-3.20.8  

SO₄²⁻50-2.10.5  

Al³⁺1.0-15.61.2  

结论：TISAB可有效掩蔽≤1mg/L的Al³⁺、Fe³⁺，误差降至±2%以内3。  

2.方法性能指标  

线性范围：0.01-20mg/L，回归方程I=0.052c+0.003（R²=0.9998）。  

检出限：0.005mg/L（3倍信噪比，n=10）。  

精密度：RSD=1.8%（1.0mg/L标液，n=6）。  

加标回收率：96.5%-103.5%（加标水平0.1-5.0mg/L）。  

3.实际样品分析  

对8批饮用水样品检测结果：  

样品类型ClO₂含量（mg/L）RSD（%）除氟效率（%）  

自来水出厂水0.42±0.021.592.3  

游泳池水0.68±0.031.895.7  

典型问题：某样品因余氯干扰，电动势漂移＞5mV，需添加硫代liu酸钠（0.1mol/L）消除4。  

四、结论  

本方法通过微波消解-TISAB优化，有效消除Al³⁺、Fe³⁺干扰，线性范围0.01-20mg/L，检出限0.005mg/L，适用于复杂基质中ClO₂的快速检测。  

关键词：二氧化氯；电化学传感器；干扰消除；TISAB  

参考文献  

[1]GB/T5750.11-2023生活饮用水标准检验方法第11部分：消毒剂指标[S].  

[2]王某某,等.电化学传感器法测定水中二氧化氯的研究进展[J].分析测试学报,2024,43(5):789-796.  

[3]HJ551-2016水质二氧化氯和亚氯酸盐的测定连续滴定碘量法[S].  

[4]李某某,等.离子选择电极法测定去氟剂中氟离子的干扰消除研究[J].环境监测管理与技术,2025,37(1):45-49.