台水評價◆高中(職)分析化學及水質檢驗操作須知題庫下載題庫

原理︰

(一)、自由餘氯(free chlorine residuals)自來水加氯酸鈉主要的目的是為了防止水媒疾病的傳播，次氯酸鈉溶於水之反應方程式如下：

NaOCl→Na⁺+OCl^-

HOCl→H⁺+OCl^-

H₂O++OCl^-

當次氯酸鈉溶於水中會變成次氯酸或次氯酸根離子，而次氯酸(HOCl)及次氯酸鹽(OCl^-)皆具有消毒能力，通常

合稱為自由餘氯(free chlorine residuals)，其消毒能力為HOCl> OCl^-。

(二)、結合有效餘氯(combined chlorine residuals)

氯及次氯酸鹽因常先與其他物質引起側反應(sidereaction)，故加氯量常要超過需氯量，才能完成消毒作用。當水中有氨氮存在時，次氯酸鹽會先與氨作用形成一氯氨(monochloramine)、二氯氨(dichloramine)及三氯氨(trichloramine)，其反應如下：

NH₃+HOCl→NH₂Cl+H₂O (一氯氨)

NH₂Cl+HOCl→NHCl₂+H₂O (二氯氨)

NHCl₂+HOCl→NCl₃+H₂O (三氯氨)

一氯氨及二氯氨亦具有消毒能力，稱為結合有效餘氯(combined chlorine residuals)(並不含三氯氨)，其消毒力與自由餘氯相較下為自由餘氯>結合餘氯。

(三)、加氯破折點(breakpoint chlorination)

當在水中持續加次氯酸鈉，使得水中的氨完全被反應掉，反應機構如下：

2NH₃+3HOCl→3H++3Cl^-+3H₂O+N₂

2NH₂Cl+HOCl→3H++3Cl^-+H₂O+N₂

而所加之氯量剛好將氨完全反應掉，此反應點稱為加氯破折點，超過此折點繼續加氯，此時水中氯之形式，以自由有效餘氯存在，此種加氯方式稱為折點加氯(breakpoint chlorination)