專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種凈水器快速檢驗(yàn)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種檢驗(yàn)凈水器是否有效的檢驗(yàn)劑及其制備方法。凈水器的出現(xiàn)并逐漸被人們接受，這是由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，由此產(chǎn)生的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理或未經(jīng)有效的處理，大量地排放入江河，以及化肥農(nóng)藥的廣泛應(yīng)用，使地面水源普遍受到不同程度的污染。飲用受污染的水，尤其是受有機(jī)物污染的水，會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的影響;隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民物質(zhì)文化生活水平的提高，對(duì)自身健康的關(guān)注日益增強(qiáng)，加上宣傳媒介作用，公眾的環(huán)保意識(shí)亦日益增強(qiáng)，迫切要求提供水質(zhì)優(yōu)良的飲用水;在城市供水中有98～99.5%的自來(lái)水用來(lái)進(jìn)行工業(yè)、商業(yè)、消防、沖洗、灑水之用，而飲用水只占0.5～2%，因此在我國(guó)目前飲水和用水沒(méi)有分開(kāi)處理的情況下，采用合格和優(yōu)質(zhì)的家用或集團(tuán)用凈水器，將自來(lái)水進(jìn)一步處理成高質(zhì)量的可供飲用的水，是改善飲用水質(zhì)的有效措施之一，它不僅在技術(shù)上是可行的，而且在目前也是為大多數(shù)家庭或單位在經(jīng)濟(jì)上能承受的一項(xiàng)健康投資。市售的凈水器絕大多數(shù)為活性炭?jī)羲?，即凈水器的主體結(jié)構(gòu)是活性炭的填料，利用活性炭?jī)?yōu)良的吸附和過(guò)濾性能，尤其對(duì)水中有機(jī)物的吸附，從而使飲水質(zhì)量提高。但活性炭的吸附能力是有限的。即隨著處理水量的增加?；钚蕴康奈侥芰χ饾u下降乃至飽和，如不更換凈水器中活性炭而繼續(xù)使用，將會(huì)導(dǎo)致已經(jīng)吸附在活性炭上有害物質(zhì)的解吸而使凈水器出水質(zhì)有時(shí)甚至比進(jìn)水水質(zhì)更差。然而，何時(shí)應(yīng)更換凈水器中活性炭，即如何判定活性炭是否失效，不僅困擾著用戶(hù)，同時(shí)也困擾著生產(chǎn)廠商。作為權(quán)宜之計(jì)，不少?gòu)S商在使用指南中告訴用戶(hù)一定時(shí)間后即應(yīng)更換活性炭或說(shuō)明處理多少?lài)嵥?有的換算成多少壺水)后即應(yīng)更換，也有少數(shù)廠商在凈水器上安裝有水表來(lái)計(jì)量處理水量。有的甚至處理一定量水后自行關(guān)閉出水口來(lái)強(qiáng)制更換活性炭。凡此種種，都以處理時(shí)間或水量來(lái)作為活性炭的失效點(diǎn)。由于每批生產(chǎn)的活性炭質(zhì)量可能有一定差異以及不同季節(jié)或相同季節(jié)的不同時(shí)期水質(zhì)的不同，根據(jù)處理水量來(lái)指示活性炭失效點(diǎn)并不能保證凈水器在額定用水量范圍內(nèi)一定符合要求，而往往可能出現(xiàn)未失效就更換或已失效卻尚未更換的情況。另外，用戶(hù)更希望用直觀方法來(lái)觀察凈水器處理效果和判斷活性炭的失效點(diǎn)。但到目前為止，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)這樣一種快速、簡(jiǎn)便、無(wú)毒、無(wú)害，適用于家庭使用的檢驗(yàn)手段。本發(fā)明的目的在于為使用凈水器的每個(gè)家庭及制備凈水器的工廠提供一種快速、簡(jiǎn)便地能檢驗(yàn)凈水器效果的檢驗(yàn)劑及其制備的方法。我們認(rèn)為，這樣一種技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用必定進(jìn)一步推動(dòng)凈水器工業(yè)的發(fā)展，有利于人民的健康，具有重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的構(gòu)思是這樣的活性炭?jī)羲鞒鏊畠H僅符合GB5749-85的飲用水標(biāo)準(zhǔn)(1)是不夠的，還應(yīng)進(jìn)一步要求其有較好的凈水效率，應(yīng)能去除水中的污染物，由于當(dāng)前水質(zhì)污染主要是有機(jī)物污染，因此活性炭?jī)羲鲬?yīng)以能降低進(jìn)水中有機(jī)污染物指標(biāo)為主要功能。水中有機(jī)物種類(lèi)繁多，逐一檢驗(yàn)并不現(xiàn)實(shí)，故應(yīng)著重考慮能代表有機(jī)物指標(biāo)及能代表有毒有害有機(jī)物的水質(zhì)指標(biāo)(2)。其中，化學(xué)耗氧量CODMN是一個(gè)有代表性的指標(biāo)?；钚蕴?jī)羲鞯纳虾Ｊ械胤綐?biāo)準(zhǔn)(3)規(guī)定，當(dāng)進(jìn)水為自來(lái)水時(shí)，其出水水質(zhì)除應(yīng)符合GB5749的21條規(guī)定外，耗氧量CODMN的去除率應(yīng)不低于15%?；钚蕴?jī)羲骷夹g(shù)條件的中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(送審稿)中也規(guī)定一級(jí)品的CODMN瞬時(shí)去除率應(yīng)大于25%。二級(jí)品的去除率應(yīng)大于15%。張珍鈺(4)等人研究指出，當(dāng)CODMN去除率低于25%時(shí)，應(yīng)該意識(shí)到，某些水中有機(jī)物已不能被凈水器吸附而且可能由于飽和而解吸造成超標(biāo)，此時(shí)必須更換活性炭。由此把CODMN去除率為25%作為更換活性炭臨界失效點(diǎn)是合理的。同理將CODMN去除率作為最終判定活性炭?jī)羲魇欠袷У囊罁?jù)亦是合理的。但測(cè)定CODMN對(duì)家庭用戶(hù)而言既不方便也不可能，為此，發(fā)明人尋找一種間接指標(biāo)，這種指標(biāo)既指示CODMN變化亦易于測(cè)定。目前，在世界各國(guó)廣泛采用的是氯及其制劑，特別是漂白粉和漂白粉精進(jìn)行飲用水的消毒。為了保證給水衛(wèi)生，在流行病學(xué)方面安全可靠，自來(lái)水廠加強(qiáng)了水的消毒處理，余氯一般保持在1mg/l左右，當(dāng)水質(zhì)差時(shí)，余氯量更有所提高。據(jù)我們對(duì)凈水器的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，活性炭不僅吸附水中有機(jī)物，同時(shí)也吸附水中余氯，并隨著處理水量的增加，余氯的吸附效率也隨之下降。余氯及CODMN的去除率隨水量的增加而變化的關(guān)系見(jiàn)表1所示。表1通過(guò)活性炭后后余氯及CODMN的去除率隨水量的增加而變化關(guān)系</tables>由表1可見(jiàn)，余氯的去除率與CODMN的去除率有較好的相似性。表明用測(cè)定余氯的去除率來(lái)表證CODMN的去除率，即間接地判斷水中有機(jī)污染物(用CODMN來(lái)表示)的去除能力和凈水器中活性炭失效與否是可行的。通常余氯的定量測(cè)試方法主要有N，N-二乙基對(duì)苯二胺(DPD)-硫酸亞鐵銨滴定法;N，N-二乙基對(duì)苯二胺(DPD)光度法;鄰聯(lián)甲苯胺(OT)比色法;碘量法(KI-Na2S2O3)等。但是上述方法中DPD、OT為一類(lèi)對(duì)人體極有害的有機(jī)物，碘量法雖然無(wú)毒，但不穩(wěn)定、易失效，故均不適合進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)使用以及工業(yè)化生產(chǎn)。為此發(fā)明人研究了一種無(wú)毒、無(wú)害的快速檢驗(yàn)劑，可方便地通過(guò)目測(cè)比色，以確定凈水器中的余氯含量，并間接地確定水中CODMN的含量。所說(shuō)的快速檢驗(yàn)劑為一種組合物的水溶液，由含有碘化物生劑、顯色劑、PH調(diào)節(jié)劑以及抗氧防霉穩(wěn)定劑諸組份組成。本發(fā)明亦是這樣實(shí)現(xiàn)的(1)快速檢驗(yàn)劑的制備工藝中所用的原料均為化學(xué)純或分析純?cè)噭?，首先將顯色劑溶解在沸水中，冷卻至室溫，然后在攪拌的條件下加入碘化物主劑，待完全溶解后，再加入PH調(diào)節(jié)劑和抗氧防霉穩(wěn)定劑，攪拌混合均勻，即組成本發(fā)明的快速檢驗(yàn)劑。(2)快速檢驗(yàn)劑優(yōu)化組成比范圍在100ml的水溶液中含有1.碘化物主劑5-10g2.顯色劑1-3g3.PH調(diào)節(jié)劑5%溶液0.05-0.2ml4.抗氧防霉穩(wěn)定劑36%溶液1-2ml5.其余水其中所說(shuō)的碘化物主劑為KI、NaI、NH4I或它們的混合物，其功用在于碘化物與水中的氯進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成游離的碘。例如2KI+Cl2→I2+2KCl所說(shuō)的顯色劑為淀粉，其功用在于在碘化物存在的條件下，上述反應(yīng)生成的游離碘可與顯色劑作用生成藍(lán)色溶液，此反應(yīng)十分靈敏，可以檢出10-7g/ml的碘。所說(shuō)的PH調(diào)節(jié)劑為鈉的碳酸鹽，如Na2CO3、NaHCO3或它們的混合物，其功用在于使物系的PH穩(wěn)定在9左右，可防止物系中碘化物的分解與顯色劑的水解失效。所說(shuō)的抗氧防霉穩(wěn)定劑為一種醛類(lèi)溶液，如甲醛、乙醛、或它們的混合物，其功用在于防止物系中由于空氣或溶解氧的存在，引起碘化物的分解以及顯色劑的霉變?？傊?，按照本發(fā)明的方法制得的快速檢驗(yàn)劑，既可以大規(guī)模地工業(yè)化生產(chǎn)，亦可以方便地供家庭用戶(hù)使用。它存放一年之久不會(huì)失效。用戶(hù)可用本檢驗(yàn)劑作凈水器進(jìn)出口水檢驗(yàn)對(duì)比，如出水顏色與進(jìn)水顏色相近時(shí)，表明凈水器中的活性炭已失效，應(yīng)及時(shí)更換活性炭。參考文獻(xiàn)(1)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，GB5749-85;(2)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《活性炭?jī)羲骷夹g(shù)條件》編制說(shuō)明，P.10;國(guó)家《活性炭?jī)羲骷夹g(shù)條件》編制說(shuō)明，1990.7;(3)上海市標(biāo)準(zhǔn)《活性炭?jī)羲鳌?，DB314.1-89;(4)張珍鈺，活性炭去除自來(lái)水中有機(jī)物的研究，P.14，上海自來(lái)水公司，1990.7.權(quán)利要求1.一種凈水器的快速檢驗(yàn)劑，其特征在于(1)所說(shuō)檢驗(yàn)劑為一種含有碘化物主劑、顯色劑、PH調(diào)節(jié)劑以及抗氧防霉穩(wěn)定劑諸組份組成的組合物；(2)所說(shuō)的碘化物主劑為KI、NaI、NH4I或它們的混合物；(3)所說(shuō)的顯色劑為淀粉；(4)所說(shuō)的PH調(diào)節(jié)劑為鈉的碳酸鹽，如Na2CO3、NaHCO3或它們的混合物；(5)所說(shuō)抗氧防霉穩(wěn)劑為甲醛、乙醛或它們的混合物。2.如權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)劑，其特征在于所說(shuō)的檢驗(yàn)劑有一個(gè)優(yōu)化的組成比范圍，在100ml水溶液中含有碘化物主劑5-10g顯色劑1-3gPH調(diào)節(jié)劑5%溶液0.05-0.2ml抗氧防霉穩(wěn)定劑36%溶液1-2ml3.如權(quán)利要求1或2所說(shuō)的檢驗(yàn)劑，其制備方法為首先將顯色劑溶解在沸水中，并冷卻至室溫，然后在攪拌的條件下，加入碘化物主劑，待其完全溶解后，再加入PH調(diào)節(jié)劑和抗氧防霉穩(wěn)定劑攪拌混合而成。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種凈水器快速檢驗(yàn)劑及其制備方法。所說(shuō)的檢驗(yàn)劑具有無(wú)毒、無(wú)害、存放時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、檢驗(yàn)方便等優(yōu)點(diǎn)，從而為廣大凈水器用戶(hù)提供了一種簡(jiǎn)便測(cè)試凈水器中活性炭失效的判斷方法，便于及時(shí)更換活性炭。文檔編號(hào)G01N21/78GK1066504SQ92108440公開(kāi)日1992年11月25日申請(qǐng)日期1992年5月29日優(yōu)先權(quán)日1992年5月29日發(fā)明者陸柱,張剛,傅峻松,肖偉,陳潔,向陽(yáng)申請(qǐng)人:華東化工學(xué)院