JPS5927250A - 残留塩素の測定方法 - Google Patents

残留塩素の測定方法

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JPS5927250A
JPS5927250A JP13705282A JP13705282A JPS5927250A JP S5927250 A JPS5927250 A JP S5927250A JP 13705282 A JP13705282 A JP 13705282A JP 13705282 A JP13705282 A JP 13705282A JP S5927250 A JPS5927250 A JP S5927250A
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residual chlorine
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chlorine
lights
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Noriyuki Goto
後藤 典行
Minoru Fukuda
実 福田
Isao Isa
伊佐 功
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Japan Carlit Co Ltd
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Japan Carlit Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/78Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
    • G01N21/783Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour for analysing gases

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  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液中に存在オろ残留塩素の濃度の測定または
監視するための光学式方法に関するものである。
現在、我国において水道水を塩素または次亜塩素酸塩滅
菌処理することは上水処理中もつとも重要な部門の1つ
であり、かつこれを給配水した場合、末端枠で存在する
残留塩素濃度を測定し、残留塩素量が一定になるように
、注入塩素または次亜塩素酸塩量を制御することは極め
て大切である。
または工場用水として冷却処理用などに海水な使用する
ことが普及しており、これも一般に塩素または次亜塩素
酸塩による滅菌処理が行なわれ又いる。更に水泳プール
用水においても塩素または次亜塩素酸塩による滅菌処理
を行ない残留塩素を一定量含ませることが義務づけられ
ている。
上記した理由により残留塩素濃度を計測することは極め
て重要であり、更に進んで残留塩素濃度を一定値に保つ
ように自動制御することが望まれている。
従来残留塩素濃度を連続測定する方法としては、(1)
オルトトリジンを発色剤とした連続光電比色法、(2)
連続ポーラログラフ法、(3)連続電量滴定法、(4)
連続ガルバニ電極法があるが、いずれの方法においても
、装置が複雑でかつ高価であるとともに電極の汚れなど
により測定値が大巾に変化するため、測定値の信頼性に
とぼしくかつ保守管理に多くの時間を費やさなければな
らな〜・。
上記した事情により信頼性に優れ、安価でかつ保守管理
の容易な残留塩素の測定方法が望まれていた。
本発明方法の目的は信頼性に優れ、安価でかつ保守管理
の容易な連続残留塩素の測定力法を提供することにある
本発明方法は、0.005〜10ppmの残留塩素を含
有する溶液に、発色剤上してヨウ化°吻の水溶液。
澱粉とヨウ化物との混合溶液、ヨウ化物とN、 N−ジ
エチルーノξラーフェニレンジアミンとの混合浴ff1
.’*t、:ハN、 N−)エチル−パラ−フェニレン
ジアミン溶液からなる群から選択した一員を塩素1重量
部当り1〜1ooo重量部加えて発色させ;発色した溶
液の一部分を透明セルを通して通過させ;前記セル内の
発色した溶液に、 400 n m〜800nmの波長
内で、異なる波長ス投りトルをもつ発光ダイオードゝの
2個、またはハロゲンランプまたはタングステンランプ
からの光を光学フィルターによって中程の一部分の波長
帯域の光を吸収した2つの波長帯域をもつ光を照射し;
前記発色溶液の濃度に対応した吸収特注により2つの波
長帯域をもつ照射光を変化させ、該2つの波長帯域に分
光感度特性をもつ半導体素子、または該2・っの波長帯
域に夫々分光感度特性をもつ2個の半導体光電素子の組
合せを用いて、夫々の波長帯域の光強度を夫々の電圧に
変換させ;該検出された電圧を対数変換し、増巾した後
、前記2つの波長帯域の電圧の差で発色溶液の残留塩素
濃度に変換させる;ことより成る。
本発明方法を添付図面につき詳細に説明する。
第1図は本発明方法に使用する残留塩素計のフローシー
トである。
試料はライン44を通り、流量計42を経て、混合器4
0に導かれる。一方、発色剤はライン46を通り、流量
d141を経て混合器40に導かれ、試料と混合される
。発色剤の選択は結合塩素を含む残留塩素量を求める場
合、ヨウ化物の水溶液澱粉とヨウ化物との混合液または
ヨウ化物とN。
N−ジエチル−パラ−フェニレンジアミンとの混合液を
用い、遊離塩素のみの残留塩素量を求めるtiA 合ハ
N 、 N−ジエチル−パラ−フェニレンジアミン溶液
を用いる。混合器40により発色剤を添加混合された試
料はライン45を経て、セル20に導かれ、ライン46
を通じて連続的に排出される。
ハロゲンランプまたはタングステンランプ03)から出
た連続スはクトルの光は集光レンズ(+2)Kより集光
され、例えば第2図(a)に示した光学特性を持ったフ
ィルター(11)により中程の一部分の波長帯域の光が
吸収され、第2図(b)に示した2つの波長帯域の光に
分割される。発色剤としてN、N−ジエチル−パラフェ
ニレンジアミンを用いた場合、試料は第2図(C)に示
した吸収特性を持っており、第2図(b)に示した光が
セルを透過すると第2図(d)の光となる。一方2つの
波長帯域に感度特性を持った半導体光電素子、例えばカ
ラーセンサーP I) 151 (シャープ社製)は受
光部を2つもち、それぞれの受光部(,1) D iお
よびP I) 2 )は第2図(e)の感度特性を持っ
ているので半導体光電素子の相対出力は第2図(「)と
なる。第2図([)に示したようにセル中に有効塩素濃
度零の水を入れた場合と有効塩素濃度1. ’i p 
pmの水を入れた場合とを比較するとPl)2は変化せ
ず、L’ l) 1は600 nm以下の波長の相対出
力が変化し、有効塩素濃度が濃くなるとその変化量が大
きくなる。
PDlおよびPD2により、光強度に応じてそれぞれの
電圧E、およびE2に変換される。E、およびE2はア
ンプ(5o)により対数変換、増巾された後、その差(
△E)、−1なわち削出カ電圧の比を電位差計または記
録計(51)により指示または記録する。
本発明方法による測定可能な有効塩素濃度は0.005
ppmから10ppmであり、D、01ppmという低
濃度においても再現性よく測定できる。
本発明中の発色剤の添加量は試料中の塩素1重量部に対
して、1〜1000重量部の範囲で用い、ヨウ化物は一
般にはヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウムを用いる。1
重量部より少ない場合には発色が不充分となり、測定が
困難となる。一方、1000重量部より多い場合には発
色剤自身の色による誤差を生ずるようになり、好ましく
ない。
本発明の残留塩素測定方法は、試料の温度、およびPH
の影響が少なく、再現性よく、高感度で測定できる。本
発明の光学式方法と従来理化学用に市販されて(・る単
色光による分光光度方法と比較すると次の点で優れてい
る。
(1)  本発明の光学式方法ではスリットなどを用い
ず、単色光を光源とぜず、4 Q Q n m〜3QQ
n+n・の波長内で2つの波長帯域を持つ照射光を用い
、前記2つの波長帯域の光に感度特性を有する検出器を
用いるので、高感度の測定が可能である。
(2)本発明方法では2つの異なる波長帯域の光強度を
同時に電圧に変換し、その比で濃度を測定するので、セ
ル内のスケールまたは藻などによる汚染の影響を自動的
に補正できる。従って、再現性よく残留塩素を測定でき
、塩素または次亜塩素酸塩による滅菌処理プロセスによ
る自動制御が可能となる。
(3)本発明方法ではセル長を変更することにより光路
長を自由に選択できるので、比較的広範囲の残留塩素の
良好な精度の測定が可能である。
(4)本発明方法に用いる発色ダイオード゛、半導体光
電子が安価に入手でき、構成も簡η1であるので、本発
明方法は信頼性に優れ、保守管理の容易で、安価な残留
塩素計を利用することができるい次に実施例につき本発
明を説明する。
実施例1 水KNaOClを添加し、有効塩素濃度0.056゜0
.112.0.224.0.336.0.560.0.
784.1.120ppmの試料を調整した。発色剤と
して可溶性澱粉0.1%、ヨウ化カリウム1%の水溶液
を調整した。それぞれの試料を100 ml/min、
発色剤を1ml/minの速度で流し、混合器により混
合した後、下記の構成部品でなる残留塩素M+のセルに
流下した。該残留塩素計の出力電圧(d)と試料の有効
塩素濃度との対応を第6図に示した。
残留塩素計の構成部品 光源:発光ダイオード TLUR144<東芝製)発光
ダイオ−)゛ TLUC15ろ(東芝製ノセル:ガラス
製 光路長 13m、m 実施例 N N−ジエチルーノξラーフエニレンシアミン0、1
 +n 1をエタノール100rnlに溶かしtこ発色
剤および残留塩素計の構成部品を下記に変えた以外は実
施例1に準じた。結果を第4図に示した。
残留塩素計の構成部品 光源:)叩ゲンランプ 12V−55W(KONDOS
IY、LVANIA LTD0製)集光レンズ:熱a収
コンデンサニレンズFL77朋(エドマンL’社製) 光学フィルタm:カラーイメージIt/B(ケンコー社
製)セル:I)VC製、 光路長 30關 半導体光電素子:カラーセンサー円)−151(ノヤー
プ製)
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法で使用する光学式残留塩素分析計の
フローシートを示す。 第2図(a)はフィルターの波長と透過率との関係の光
学特性を示す。 第2図(b)は照射光が前記第2図(a)の光学特性を
もつフィルターにより中程の一部分の波長帯域の光が吸
収され、2つの波長帯域の光に分割された、波長と相対
光強度の関係を示す。 第2図(C)は発色剤としてN、N−ジエチル−パラフ
ェニレンジアミンを用い、有効塩素濃度1.2pp+n
の波長と透過率との関係の吸収特性を示す。 第2図(d)は前記第2図(b)に示した光がセルを透
過した時の波長と相対光強度の関係を示す。 第2図(e)は半導体光電素子の2つの受光部PD1と
PD2の波長と相対感度との関係の感度特性を示す。 第2図(f)はセル中に有効塩素濃度零と1.2ppm
の夫々の水溶液を入れだ各場合の、前記第2図(e)の
感度特性をもつ半導体光電素子の波長と相対出力の関係
を示す。 第6図および第4図は本発明方法の実施例1および2に
おける検量線を示す。 (10)光 源 部  (11)光学フィルター(12
)集光レンズ (16)ハロゲンランプまたはタングステンランプ(1
4)ランプ用電源  (2o)セ ル(60)検 出 
器  (61)半導体光電素子(40)混合器 (41
)流量計 (42)流 量 計  (4ろ)発色剤供給ライン(4
4)試水供給ライン(45)セル入11ライン(46)
セル出口ライン (5o)ア ン プ(51)電位差計
または記録計 特許出願人  日本カーリット株式会社第1図 第2図 第3図 4弓  文ヵ 月1 峯 濃 度     (1)l)
m)第4図 肩効埴峯濃友 (99m)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 0.005〜10ppn1の残留塩素を含有する溶液に
    、−発色剤としてヨウ化物の水溶液、澱粉とヨウ化物と
    の混合溶液、ヨウ化物とN、N−ジエチル−パラ−フェ
    ニレンジアミンとの混合溶液またはN、N−ジエチル−
    パラ−フェニレンジアミン溶液からなる群から選択した
    一員を塩素1重量部当り1〜1000重量部加えて発色
    させ;発色した溶液の一部分を透明セルを通して通過さ
    せ; 前記セル内の発色した溶液に、400nm〜800nm
    の波長内で、異なる波長スはクトルをもつ発光ダイオー
    1の2個、またはハロゲンランプまたはタングステンラ
    ンプからの光を光学フィルターによって中程の一部分の
    波長帯域の光を吸収した2つの波長帯域をもつ光を照射
    し; 前記発色溶液の濃度に対応した吸収特性により2つの波
    長帯域をもつ照射光を変化させ、該2つの波長帯域に分
    光感度特性をもつ半導体素子、または該2つの波長帯域
    に夫々分光感度特性をもつ2個の半導体光電素子の組合
    せを用いて、夫々の波長帯域の光強度を夫々の電圧に変
    換させ;該検出された電圧を対数変換し、増+lJした
    後。 前記2つの波長帯域の電圧の差で発色溶液の濃度に変換
    させる; ことから成る残留塩素の測定方法。
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