比色分析法和分光光度法广泛应用于微量组分的测定。在水质分析、环境监测等方面,它也作为重要的分析方法。在金属离子、非金属无机物和有机物的测定上都采用这种方法。下面以水中余氯、氮素化合物的测定为例说明其作用。

  饮用水必须经过消毒,除去水中的病原菌。目前常用氯消毒法是,向水中加入单质氯或氯化物(如漂白粉等),生成具有强氧化作用的次氯酸而起杀菌作用。

  氯加入水中后,经水解生成游离性氯,包括含水分子氯、次氯酸和次氯酸盐离子等形式。其间的相对比例决定于水的pH和温度,在多数水体中,主要是次氯酸酸和次氯酸盐离子。游离性氯还能与水中的氨和某些含氮化合物起反应,生成化合性氯。氯和氨反应生成氯胺:一氯胺、二氯胺和三氯胺(三氯化铵)。

  各种氯胺经过水解作用后,仍具有氧化能力,因此也有杀菌作用,但其杀菌能力没有次氯酸强,而且杀菌作用缓慢,故杀菌的持续时间较长,为使氯充分与细菌作用,达到除去水中病原菌的目的,所以水经过氯消毒后,还应留有适量剩余的氯,以保证持续的杀菌能力,这种氯称为余氯,或活性氯。氯化过的污水和某些工业废水的出水,通常只含有化合性氯。

  余氯可以分为三种形式:

  ①总余氯:包括HOCl、OCl-、NH2Cl、NHCl2等。

  ②化合性余氯:包括NH2Cl、NHCl2及NCl3等。

  ③游离性余氯:包括HOCl、OCl-等。

  在水处理过程中,加氯量是由水中的耗氧量(水中细菌、病毒和其他有机物总量)和规范规定的余氯量决定的。加氯量过少达不到消毒的目的;加氯量过多会造成浪费且会使水产生异味,影响水质,因此余氯的测定对评价水处理中氯消毒的效果有重要的意义。

  测定水中游离性余氯和总余氯常用邻联甲苯胺比色法。在酸性溶液中,余氯与邻联甲苯胺反应生成黄色化合物,其色度与余氯量成正比。此时可与永久性余氯标准溶液色列进行比色。由于邻联甲苯胺与游离性余氯生成黄色化合物的反应十分迅速,而与氯胺的作用慢得多,因此可以利用显色反应的时间快慢,采用加入显色剂后立即进行比色和放置十分钟进行比色的方法,分别测得水中游离性余氯和总余氯。

  如果水中余氯浓度过高,与邻联甲苯胺显色生成红色化合物,此时应将水样稀释,以控制其只生成黄色化合物。