свободный хлор что это такое
Про хлор, свободный хлор, связанный хлор, потенциальный хлор
Про хлор, свободный хлор, связанный хлор, потенциальный хлор
Какая разница между свободным, активным, общим и связанным хлором?
Активность хлора зависит от уровня рН и стабилизатора в воде. Если тестер показал свободный хлор 1мг/л, то активный хлор при рН = 7.0 составит 0.76мг/л, а при рН = 7.8 составит 0.34мг/л (при отсутствии стабилизатора хлора, и при o t = 25 o C.) Стабилизатор также снижает активность хлора, так время уничтожения кишечной палочки хлором при стабилизаторе 100 мг/л вдвое больше, чем при СА = 40 мг/л.
Потенциальный хлор + активный хлор = свободный хлор. (Потенциальный хлор может стать активным при снижении уровня рН).
Норма в России свободный хлор + 0.5 мг/л.
Общий хлор (Total chlorine) = свободный хлор + связанный хлор.
При растворении хлора в воде в небольших концентрациях (на уровне мг/л), практически весь он реагирует с водой с образованием соляной (HCl) и хлорноватистой (HClO) кислот. Хлорноватистая кислота является слабой и потому дислоцирует не полностью. Степень диссоциации зависит от рН и температуры. «Хлорирующей» способностью обладает только недиссоциированная форма, поэтому при рН более 8 эффективность обеззараживания резко снижается. Каждая из форм хлора получила свое название и, к сожалению, не одно. Существует огромная путаница в наименованиях различных форм хлора в воде. Так, например, в методике йодометрического титрования по ГОСТ 18191-72 происходит определение «суммарного остаточного хлора», без указания, чем она отличается от «суммарного остаточного активного хлора». Сам термин «активный хлор», более применимый именно к недиссоциированной форме HClO, распространятся в ГОСТе на все формы хлора, включая хлорамины. Это не единственные примеры. Фактически в каждой отрасли сложились свои, зачастую противоречащие друг другу термины. Это лишь приблизительная и далеко не полная таблица наименований форм хлора. В скобках приведены редко используемые и иногда не совсем верно интерпретируемые термины.
Нужно ли дожидаться пока грянет гром? Контроль качества воды в бассейне.
Бурно развивается в нашей стране строительство новых бассейнов и аквапарков, ведется техническое перевооружение и реконструкция старых объектов. И это очень хорошо. Но, в то же время, мы все чаще и чаще видим по телевизору или читаем в прессе о проблемах, возникающих при эксплуатации указанных сооружений. И это очень плохо.
Отравление хлором в бассейне
Наиболее распространенная тема — отравление людей хлором. И мелькают на телеэкранах заплаканные лица детей и справедливо возмущенные лица их родителей. Прокуратура закрывает бассейн или аквапарк, где произошло отравление, и начинает проверку, а руководство злополучного объекта судорожно пытается «погасить» возникший скандал. А ведь всего этого можно было бы избежать!
Причины отравления хлором
Рассмотрим возможные причины возникновения подобных ситуаций. Одна из самых распространенных причин — передозировка препаратов хлора. Передозировка возможна при ручном дозировании. Но ручное дозирование препаратов хлора в общественных бассейнах, хотя и сохранилось в ряде случаев, является пережитком прошлого и не должно практиковаться при современном уровне развития техники.
В современных бассейнах для измерения показателей качества воды (pH, окислительно-восстановительный потенциал, свободный хлор) и управления дозированием химических препаратов используются так называемые контроллеры. Однако, контроллер, как и любой сложный электронный прибор, требует квалифицированного технического обслуживания. Поэтому в отсутствии такового, даже использование дорогостоящего контроллера не гарантирует стопроцентной безопасности купающихся от передозировки химических реагентов.
Здесь важно отметить, что альтернативы хлору как исключительному обеззараживающему средству нет!
Свободный хлор обладает длительным пролонгированным действием и обеспечивает бактерицидность воды бассейна в течении длительного времени. Он совсем не так опасен, как иногда представляется. Так называемые «альтернативные» методы обеззараживания, представляют собой гораздо большую опасность для купающихся, чем хлор. Но этому посвящена другая статья.
Передозировка хлора может возникнуть по следующим причинам:
Свободный, общий и связанный хлор: хлорамины
Наиболее часто встречающийся случай — отравление посетителей бассейна хлораминами. Как известно, хлорамины образуются в воде бассейна в результате взаимодействия активного хлора с аммиаком, который попадает в воду бассейна вместе с купающимися. Хлор в виде хлораминов, в отличие от свободного хлора, называется связанным активным хлором. Хлорамины значительно интенсивнее испаряются с поверхности воды, чем свободный активный хлор; имеют резкий неприятный «хлорный» запах; раздражают глаза, кожу и верхние дыхательные пути. Казалось бы, раз проблема ясна — значит бороться с ней будет легко. Но в действительности все не так просто. Для того чтобы понять, что в воде бассейна присутствуют хлорамины необходимо контролировать концентрацию не только свободного, но и общего хлора. Разница между общим и свободным хлором даст значение концентрации связанного хлора.
Идеальным является такое состояние воды, когда не более одной трети общего содержания хлора в ней находится в связанной форме.
Если доля связанного хлора увеличивается, у купальщиков возникает дискомфорт. А при дальнейшем увеличении концентрации связанного хлора в бассейне возникают серьезные проблемы. Чтобы прогнозировать подобные ситуации, необходимо периодически определять концентрацию общего хлора в бассейне.
На практике, к сожалению, этого за редким исключением, не делают вообще. Обычно персонал ограничивается измерением концентрации свободного хлора. Тем более, что согласно СанПиН2.1.2.1188-03 в воде бассейна нормируется содержание только свободного хлора, а о связанном не говорится вообще ничего. Подавляющее большинство контроллеров не имеют функции определения общего хлора.
Типичный пример передозировки хлора
Таким образом, можно прогнозировать следующую ситуацию: Контроллер показывает недостаточное содержание свободного хлора в ванне бассейна и дается команда на дополнительный ввод препарата хлора. При этом концентрация свободного хлора не увеличивается, так как монохлорамины переходят в дихлорамины, а дихлорамины в трихлорамины.
То есть, идет интенсивное образование как раз тех веществ, наличие которых в воде бассейна крайне нежелательно. Посетители бассейна получают ожоги слизистой оболочки и отравления, а персонал не может понять в чем дело — приборы ведь показывают, что «все в норме».
Что же посоветовать в таком случае?
Контроль общего, а вместе с ним и связанного хлора, должен быть обязателен во всех бассейнах. Для этого необходимо приобрести современный переносной фотометр немецкой компании Lovibond. Это оптический электрофотоколориметр высокого качества, который позволяет проводить экспресс анализы самых важных параметров качества воды в бассейне и калибровать датчики измерительных систем. Прибор надежен, прост в эксплуатации и относительно недорог.
В качестве дозирующей системы можно посоветовать контроллер «Waterfriend exclusive MRD-3» немецкой компании OSF. Контроллер оснащен насосами-дозаторами для регулирования уровня рН, Хлора и дозирования коагулянта. Прибор русифицирован, имеет цветной дисплей с графическим интерфейсом для интуитивного управления и встроенный сервер, что позволяет осуществлять доступ к управлению параметрами через сеть интернет, удаленный ПК или смартфон.
В заключении
В заключении хочется посоветовать службе эксплуатации общественных бассейнов и аквапарков: задумайтесь, может быть не следует дожидаться эксцессов связанных с отравлением купающихся хлором, а заранее приобрести современные приборы анализа и контроля, и тем самым защитить себя от тех самых грома и молнии, после которых только и начинает креститься русский мужик!
Какая разница в хлоре и свободном хлоре?
Хорошо известно, что хлор в воде является критическим фактором для обеспечения безопасности плавательных бассейнов для пловцов. В дополнение к регулярному уходу за чисткой поверхности бассейна и обслуживанию фильтров, которые удаляют определенные загрязняющие вещества, решающее значение имеет проверка и поддержание правильного химического состава бассейна, особенно уровня хорина.
Обеззараживание воды в бассейне требует понимания того, как работает хлор.
Химия хлора
Хлор, или Cl, является очень распространенным химическим веществом. В чистом элементарном виде хлор очень токсичен почти для всех форм жизни, но при связывании с определенными соединениями его можно использовать в качестве дезинфицирующего средства для уничтожения бактерий и водорослей в плавательных бассейнах или в качестве отбеливателя общего назначения.
Для бассейнов требуется примерно 2-3 чашки гранулированного хлора на каждые 50 000 галлонов воды в бассейне или от половины до трех четвертей стакана жидкого хлора на каждые 50 000 галлонов воды в бассейне. Эти суммы зависят от интенсивности использования бассейна, количества осадков и других условий.
Чтобы понять, как поддерживать правильную химию в бассейне, узнайте о различных способах обнаружения хлора в бассейне.
Свободный хлор
Комбинированный хлор (хлорамины)
Когда свободный хлор выполняет свою функцию, связываясь с загрязнителями, он все еще находится в воде бассейна, но больше не доступен для дезинфекции. На данный момент он известен как комбинированный хлор и должен ждать дополнительного хлора, чтобы продолжить дезинфекцию воды. Этот комбинированный хлор, называемый хлораминЭто то, что дает бассейнам их характерный запах хлора. Хотя люди думают, что это состояние вызвано слишком большим количеством хлора, на самом деле это означает, что свободного хлора недостаточно. Как это ни парадоксально, запах хлора в воде означает, что нужно добавить больше свободного хлора.
Всего хлора
Поскольку свободный хлор израсходован и в сочетании с загрязнителями превращается в хлорамин или в комбинированный хлор, необходимо добавить больше свободного хлора в виде жидкости, таблетки или гранулированного хлора. Когда в бассейнах возникают проблемы с водой, такие как рост водорослей или облачность, это означает, что уровень комбинированного хлора стал чрезмерным. Решение теперь состоит в том, чтобы «суперхлорировать» или «шокировать» бассейн, что означает добавление 10-кратного нормального количества обычно используемого хлора. Это убивает все бактерии бассейна, которые затем извлекаются через фильтр.
Тестирование на хлор
Не все тестовые наборы показывают количество свободного хлора в воде. Более дешевые наборы могут дать вам только комбинированное измерение хлора, что, очевидно, не является самым важным измерением. Убедитесь, что вы приобрели тестовый набор, который дает вам полный диапазон измерений, включая свободный или «доступный» хлор.
Свободный хлор должен поддерживаться на уровне от 1 до 3 частей на миллион. Комбинированный хлор должен составлять менее 0,2 части на миллион. Комбинированные уровни хлора выше, чем это указывает на необходимость шокировать бассейн из-за его хлорирования.
Хлор, виды хлора и его роль в процессах дезинфекции воды. Контроль концентрации хлора в воде.
Что такое хлор?
Свободный хлор
Свободный хлор при использовании для дезинфекции образуется при растворении газообразного хлора в воде. В зависимости от pH могут образовываться два химических вещества (оба являются сильными дезинфицирующими средствами):
Хлорирование
Он также используется для контроля вкуса и запаха, предотвращения роста водорослей, поддержания чистоты фильтрующей среды, удаления железа и марганца, разрушения сероводорода, цианида и улучшения коагуляции.
Хлорамин (связанный хлор)
Хлорамины образуются при добавлении хлора в воду, содержащую аммиак. Реакция хлора с аммиаком может быть желательной или нежелательной в зависимости от стратегии очистки воды. В зависимости от того, сколько атомов водорода в молекулах аммиака замещено атомами хлора, могут образовываться три различных разновидности хлорамина:
Хлорирование с аммонизацией
Кроме того, из-за пониженной окислительной способности хлорамины создают существенно меньшую потребность в дезинфицирующих средствах, что значительно снижает потребление хлора для поддержания желаемого общего остаточного хлора в воде, что снижает стоимость обработки.
Общий хлор
Необходимость контроля концентрации хлора
Сильный окислитель, хлор (Cl2), является идеальным дезинфицирующим средством. Надлежащие уровни остаточного хлора в питьевой воде гарантируют, что вода безопасна для потребления человеком, но слишком большое количество хлора в воде может иметь пагубные последствия для фармацевтического производства, процессов мембранной очистки и других применений. Избыток остаточного хлора может нанести вред окружающей среде и ухудшить органолептические свойства водопроводной воды.
При добавлении в воду хлор реагирует с образованием свободного хлора или хлораминов (при наличии аммиака), которые:
Оборудование Hach для контроля концентрации хлора в воде
В ассортименте Hach Lange вы найдете комплекты для анализа хлора, приборы, реагенты и программное обеспечение, необходимые для успешного мониторинга и управления уровнями хлора в различных областях применения как в лаборатории так и на производстве в случае необходимости анализа концентраций хлора в режиме реального времени.
Компания АкваАналитикс® 💧 является официальными представителем Hach Lange на территории России и стран СНГ. Для получения консультации или подбора лабораторного / промышленного оборудования для контроля хлора на вашем предприятии или в лаборатории, свяжитесь с нами удобным для вас способом.
Концентрация хлора в воде: общего, остаточного, активного, свободного, связанного
Химический элемент хлор (Cl) относится к группе галогенов и в чистом виде представляет собой ядовитый газ жёлто-зелёного цвета. Хлор тяжелее воздуха и обладает характерным резким удушающим запахом.
Хлор в природе и жизни человека
Ввиду своей чрезвычайно высокой химической активности, в естественной среде хлор в чистом виде не встречается. Наибольшие запасы этого элемента сосредоточены в солях морской воды, содержание хлора в которой достигает 19 грамм на литр.
Хлор выполняет важные функции в жизнедеятельности растений и животных. В организме человека хлор обеспечивает поддержание кислотно-основного равновесия (КОР) плазмы крови, также он содержится в лимфе и входит в состав желудочного сока. Основная часть ионов хлора поступает в организм человека в виде хлорида натрия, содержащегося в пище.
Свободный и связанный хлор
Хлор, введённый в воду в целях обеззараживания, немедленно вступает в реакцию с водой и содержащимися в ней компонентами.
Исходя из более высокой химической активности хлорноватистой кислоты и гипохлоритов, хлор, входящий в состав HClO и её солей, а также ту часть элементарного хлора, который не успел вступить в реакцию, принято называть свободным или свободным активным хлором. К хлору, входящему в состав гипохлоритов иногда применяют термин «потенциально свободный хлор». Соответственно хлор, принявший участие в окислении и вошедший в состав органических и неорганических хлораминов, называют связанным, или связанным активным хлором.
Данные определения носят условный характер, так как во всех соединениях, хлор, строго говоря, связан.
Общий, активный и остаточный хлор
Хлор в воде принимает активное участие в реакциях окисления. В результате реакций, в воде остаётся некоторое его количество. Суммарное количество хлора, остающееся в воде в виде различных соединений, принято называть общим хлором. Общий хлор иногда называют также общим остаточным или остаточным активным хлором. Таким образом, используемая терминология не отличается единообразием.
В состав общего хлора входит свободный и связанный активный хлор.
Область применения хлора и хлорамина
Хлор широко применяется в различных отраслях промышленного производства и в быту. Кроме общеизвестной функции хлора, как средства для обеззараживания воды в водопроводах питьевого назначения и бассейнах, существуют другие сферы его применения:
Хлорамин относится к неорганическим соединениям – хлоропроизводное аммиака. Хорошо растворяется в воде. Используют хлорамин для следующих целей:
Соединения хлора входят в состав отбеливателей для белья. Роль хлора в процессе отбеливания заключается в том, что при его вступлении в реакцию с водой высвобождается активный кислород, который и обеспечивает отбеливание.
Сточные и природные воды
Природные воды Земли образуют её естественную гидросферу и подразделяются на поверхностные и подземные. Поверхностными водами заполнены реки, болота, озёра, моря, а также каналы и водохранилища. Подземные воды содержатся в полостях и порах земных недр.
Сточные воды по источникам их происхождения делятся на несколько групп:
Стоки хозяйственно-бытового происхождения загрязнены главным образом органикой, а также содержат моющие средства и бытовую химию. Ливневые воды растворяют загрязнения, находящиеся на поверхности почвы, поэтому их состав может быть разнообразным. В стоках животноводческих ферм содержится высококонцентрированная органика, а поливная вода несёт с полей удобрения и ядохимикаты.
Нормы содержания в питьевой воде
Действующие санитарные нормы и правила устанавливают допустимые пределы концентрации остаточного хлора, содержащегося в питьевой водопроводной воде на уровне 0,3-0,5 мг/л. Наличие остаточного активного хлора считается необходимым для нейтрализации загрязнений, которые могут попасть в воду по пути её движения от очистных сооружений до потребителя. Внутренние поверхности распределительных трубопроводов могут служить местом активного размножения патогенной микрофлоры.
Таким образом, при снижении концентрации активного остаточного хлора в воде ниже допустимого уровня 0,3 мг/л не гарантируется полное её обеззараживание.
Предельно допустимая концентрация
Установленная СанПиН предельная концентрация остаточного хлора в водопроводах питьевого назначения и бассейнах составляет 0,5 мг/л. Превышение установленной нормы приводит к изменению органолептических свойств воды – снижению её прозрачности и ухудшению вкусовых качеств. Кроме этого, превышение предельно допустимой концентрации по хлору может оказывать негативные воздействия на здоровье человека, вызывая:
Кроме этого, доказаны канцерогенные свойства некоторых хлорорганических соединений, которые могут образовываться в ходе реакции хлора с определёнными органическими загрязнителями.
Обеззараживание сточных вод
Сточные воды содержат большое количество органических веществ, которые создают благоприятную среду для развития бактерий, в том числе патогенных. По этой причине обеззараживание сточных вод является обязательной процедурой, обеспечивающей сохранение экологии естественных водоёмов, воздуха и почвы.
Хлорирование относится к наиболее распространённому способу дезинфекции сточных вод. Концентрация хлора, необходимая для полного обеззараживания сточных вод зависит от технологии, применяемой на очистных сооружениях. СНиП 2.04.03-85 устанавливает следующие значения дозы вводимого хлора:
Хлорирование
Хлорирование питьевой воды осуществляется на станциях водоподготовки, куда хлор доставляется в сжиженном виде в специальных контейнерах. Для получения газообразного хлора, который применяется для обеззараживания воды, сжиженный газ пропускается через специальные испарительные устройства. Испарители представляют собой большие цилиндрические ёмкости, установленные вертикально, внутри которых расположены змеевики.
Применение газообразного хлора для обеззараживания воды имеет ряд преимуществ:
Опасна ли водопроводная вода
Водопроводная вода, поступающая в наши квартиры, считается питьевой. Это значит, что в случае соответствия её качества действующим санитарным нормам и правилам, она должна быть полностью пригодна к употреблению без какой-либо дополнительной очистки. Но это в теории. На практике всё не совсем так. Достаточно вспомнить один из распространённых в советское время лозунгов: «Не пей сырую воду!»
Водопроводная вода может быть опасна по нескольким причинам:
Объективный показатель качества водопроводной воды – это лабораторный анализ, проводимый на регулярной основе.
Альтернативные способы
Хлорирование – не единственный метод обеззараживания воды. Среди альтернативных способов дезинфекции воды можно выделить следующие:
Ультрафиолетовое обеззараживание. Принцип этой технологии заключается в облучении водного потока ультрафиолетом. Жёсткое облучение ультрафиолетового спектра способно убивать болезнетворные микроорганизмы. Это свойство УФ-лучей широко используется для дезинфекции помещений лечебных учреждений, предприятий общепита.
Преимущество ультрафиолетового способа обеззараживания перед химическими методами заключается в том, что в воду не вводят реагенты, которые сами по себе могут быть вредными. Однако очищенная таким способом вода может быть вновь загрязнена при транспортировке по водопроводу. Кроме этого, оборудование для УФ – очистки достаточно дорогое и энергоёмкое. Наиболее целесообразно устанавливать такие системы непосредственно у потребителя.
Озонирование. В основе метода – сильные окислительные свойства озона, который вырабатывается специальными установками из воздуха.
Озон является превосходным дезинфектором – не существует устойчивых к озону бактерий, грибков и вирусов. Действие озона происходит в течение нескольких секунд. Недостатки у озонирования те же, что и УФ-метода – высокая стоимость оборудования и низкая остаточная способность к обеззараживанию.
Оценка эффективности
Эффективность применяемой системы очистки воды оценивается по критериям качества, которым соответствует вода, прошедшая ту или иную систему очистки. К таким качествам относятся:
Контроль качества воды
Качество питьевой воды проверяется путём регулярного забора проб и их лабораторного анализа. Методика отбора проб, регулярность их проведения, а также перечень контролируемых показателей качества регламентированы СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».
Кто осуществляет
Контроль качества питьевой воды осуществляется лабораториями предприятий, эксплуатирующих системы централизованного водоснабжения. Мероприятия по контролю качества выполняются на основании утверждённых рабочих программ.
Методы определения хлора в воде
Для определения содержания хлора в воде используются анализаторы хлора, использующие различные методы измерения:
Фотоколориметрический метод основан на окрашивании раствора при взаимодействии общего хлора со специальными реагентами. Концентрация хлора определяется интенсивностью окраски раствора и её соответствием образцовой цветовой шкале.
В основе йодометрического метода лежит взаимодействие йодида с активным хлором, в результате которого выделяется йод. Титрование йода производится тиосульфатом натрия. По йодометрическому принципу работает анализатор ВАКХ-2000С.
Хемилюминесцентный метод основан на свойстве люминола излучать определённое свечение при воздействии на него хлора в щелочной среде. Концентрация хлора определяется интенсивностью хемилюминесценции. Данный метод реализуется в анализаторе хлора Флюорат-АС-2.
Электрохимические анализаторы измеряют потенциалы электродов, погруженных в исследуемый раствор, которые отображают электрохимические процессы, протекающие в жидкости. На этом методе основаны такие анализаторы как АСХВ/М1031, АХВ-М3, КХВ-2 и другие.
Правовая ответственность
Организации, осуществляющие питьевое водоснабжение обязаны принимать все меры обеспечения потребителей водой надлежащего качества. Оказание услуг этого типа с нарушением требований санитарных правил влечёт за собой административную ответственность, предусмотренную частью 2 статьи 14.4 КоАП РФ. Статья 6.5 того же Кодекса предусматривает ответственность за нарушение санитарно-эпидемиологических требований к воде, правил хозяйственно-бытового водоснабжения.