浅谈氯离子危害及测定方法分析

荣先亮

(西安建筑科技大学，陕西 西安 710055)

引言

氯化物[1]是制革过程中产生的一种重要化工原料且其一部分与其他化工原料一同被皮革吸收利用，另一部分则进入工艺废水中，经处理或直接排放到自然环境的水域当中，从而致使水域严重污染。近年来，由于环境保护法规及相关政策逐渐健全，同时国家不断加大多环境保护的宣传力度，许多企业逐渐意识到环保的重要性。污水治理已受到广大企业的重视，而氯离子含量又是污水中有害物质的主要组成成分，因此建立简单、高效的氯离子量测方法具有显著的社会经济价值及意义。

1 氯离子的危害

氯离子及其化合物严重危害生物体细胞(包括人体细胞)，如：二氯及三氯乙酸等有机氯化物均显著增强细胞产生致癌突变的几率；氯离子与水中有机物通过化合可生成致癌物三氯甲烷，严重危害人类健康；此外，采用含氯离子浓度过高的水灌溉农作物会导致农作物多病、产量锐减，当人们食用这些农作物时会严重危害健康。

除了危害人类健康，氯离子还可经2种方法进入混凝土结构中：其一是“掺入”，如生产混凝土时使用海砂、含有氯盐的外加剂等；其二是“渗入”，当RC结构处于氯离子含量高的大气环境中，环境中的氯离子经RC结构表面缺陷，渗入结构中。当cl-存在RC结构中，即使钢筋周围混凝土尚未碳化，混凝土碱度高，也可使钢筋产生锈蚀。这是因为氯离子穿透氧化膜能力极强，且其半径极小，故当cl-接触RC结构缺陷部位时，可使难溶的Fe(OH)3转变成易溶的Fecl3即钢筋表面钝化膜局部破坏，从而导致露出的金属形成活化原电池阳极，且由于钝化区大，活化区小，从而构成一个大阴极，使钢筋产生坑蚀，即钢筋锈蚀。从宏观角度来说，当氯离子到达接触钢筋时，可直接或间接破坏钢筋钝化的高碱度及混凝土的包裹作用两重屏障，致使钢筋锈蚀，锈蚀产物膨胀，当产生的膨胀应力大于混凝体保护层的受拉应力时会致使混凝土保护层开裂与脱落。

综上氯离子会严重影响人类的健康以及钢筋混凝土建筑结构的安全性，可靠性及耐久性。

2 氯离子的量测方法[2]

摩尔法：此法仅对cl-浓度较大的物质测定准确(量测氯离子范围为5～100 mg/L)。此外，需要指出的是：此法采用的AgNO3和铬酸钾试剂均有毒，排放到大气环境中会产生污染，故不经常使用此法量测cl-的含量。

分光光度法：此法通过量测被测物质在一定波长范围内或特定波长处光的吸收度，从而对被测物质进行分析。

浊度法：浊度法以比色法为基础依据量测光线通过悬浮液后透射光强度进而对其进行理论分析，广泛应用于食品分析、环境分析等研究工作中。

离子色谱法：此法依据新的离子分离技术。离子分离技术在盐水、锅炉、环境监测以及水等样品的分析中已广泛应用。

原子吸收法：此法基于被测量物质的原子蒸气对特定谱线的吸收作用，进而对其进行定量分析。

流动注射法：Flow Injection Analysis，简写:FIA，是一个容易实现邻近实验室与现场连线的自动分析系统，现已在化学、冶金、环境以及农业等方面的非金属、金属以及它们的有机物等的分析量测中得到充分的应用。

容量法：容量法[3]用于测定生活饮水中的氯离子，可分为：硝酸汞、硝酸银容量法。硝酸汞容量法优点在于，终点变色敏锐进而易于判断。缺点在于，需控制试验样液的pH值处于很小的范围内，一般在3.0±0.2范围内且当水样氯离子含量很高即超过100mg/L时，必须稀释溶液。硝酸银容量法其终点变色不明显且易受Agcl的干扰，故经常采用对比法判定是否达到终点，此法具有较大的经验性，精确度较差。

此外，一些学者还提出了其它的氯离子测定方法，如：邵海青[4]采用电位滴定法量测氯离子含量。其方法步骤以217型甘汞及银电极分别做参照及指示电极，然后将足量的AgNO3标准溶液加入冷藏后的铜电解液，最后以KCl标准溶液电位返滴定量测cl-。此法优点在于测量准确、方便简洁且快捷效率。魏红兵等[5]研究了采用自动电位滴定法测定化肥中氯离子的含量。

3 结论

(1)氯离子锈蚀钢筋混凝土构件中的钢筋，致使混凝土结构耐久性严重退化，从而严重影响建筑结构的耐久性、安全性以及可靠性；同时对人类的生命健康以及自然环境产生较大的危害。

(2)国内学者已建立多种氯离子量测方法，且部分方法均取得了较好的量测精度与效率，从而可用于工程实践中测量氯离子含量。