专利名称：：一种净水器快速检验剂及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种检验净水器是否有效的检验剂及其制备方法。净水器的出现并逐渐被人们接受，这是由于工农业生产的发展和人口的增长，由此产生的工业废水和生活污水未经处理或未经有效的处理，大量地排放入江河，以及化肥农药的广泛应用，使地面水源普遍受到不同程度的污染。饮用受污染的水，尤其是受有机物污染的水，会对人体健康产生严重的影响;随着经济的发展，人民物质文化生活水平的提高，对自身健康的关注日益增强，加上宣传媒介作用，公众的环保意识亦日益增强，迫切要求提供水质优良的饮用水;在城市供水中有98～99.5%的自来水用来进行工业、商业、消防、冲洗、洒水之用，而饮用水只占0.5～2%，因此在我国目前饮水和用水没有分开处理的情况下，采用合格和优质的家用或集团用净水器，将自来水进一步处理成高质量的可供饮用的水，是改善饮用水质的有效措施之一，它不仅在技术上是可行的，而且在目前也是为大多数家庭或单位在经济上能承受的一项健康投资。市售的净水器绝大多数为活性炭净水器，即净水器的主体结构是活性炭的填料，利用活性炭优良的吸附和过滤性能，尤其对水中有机物的吸附，从而使饮水质量提高。但活性炭的吸附能力是有限的。即随着处理水量的增加。活性炭的吸附能力逐渐下降乃至饱和，如不更换净水器中活性炭而继续使用，将会导致已经吸附在活性炭上有害物质的解吸而使净水器出水质有时甚至比进水水质更差。然而，何时应更换净水器中活性炭，即如何判定活性炭是否失效，不仅困扰着用户，同时也困扰着生产厂商。作为权宜之计，不少厂商在使用指南中告诉用户一定时间后即应更换活性炭或说明处理多少吨水(有的换算成多少壶水)后即应更换，也有少数厂商在净水器上安装有水表来计量处理水量。有的甚至处理一定量水后自行关闭出水口来强制更换活性炭。凡此种种，都以处理时间或水量来作为活性炭的失效点。由于每批生产的活性炭质量可能有一定差异以及不同季节或相同季节的不同时期水质的不同，根据处理水量来指示活性炭失效点并不能保证净水器在额定用水量范围内一定符合要求，而往往可能出现未失效就更换或已失效却尚未更换的情况。另外，用户更希望用直观方法来观察净水器处理效果和判断活性炭的失效点。但到目前为止，国内外尚无这样一种快速、简便、无毒、无害，适用于家庭使用的检验手段。本发明的目的在于为使用净水器的每个家庭及制备净水器的工厂提供一种快速、简便地能检验净水器效果的检验剂及其制备的方法。我们认为，这样一种技术的开发和推广应用必定进一步推动净水器工业的发展，有利于人民的健康，具有重要的社会效益和经济效益。本发明的构思是这样的活性炭净水器出水仅仅符合GB5749-85的饮用水标准(1)是不够的，还应进一步要求其有较好的净水效率，应能去除水中的污染物，由于当前水质污染主要是有机物污染，因此活性炭净水器应以能降低进水中有机污染物指标为主要功能。水中有机物种类繁多，逐一检验并不现实，故应着重考虑能代表有机物指标及能代表有毒有害有机物的水质指标(2)。其中，化学耗氧量CODMN是一个有代表性的指标。活性炭净水器的上海市地方标准(3)规定，当进水为自来水时，其出水水质除应符合GB5749的21条规定外，耗氧量CODMN的去除率应不低于15%。活性炭净水器技术条件的中华人民共和国标准(送审稿)中也规定一级品的CODMN瞬时去除率应大于25%。二级品的去除率应大于15%。张珍钰(4)等人研究指出，当CODMN去除率低于25%时，应该意识到，某些水中有机物已不能被净水器吸附而且可能由于饱和而解吸造成超标，此时必须更换活性炭。由此把CODMN去除率为25%作为更换活性炭临界失效点是合理的。同理将CODMN去除率作为最终判定活性炭净水器是否失效的依据亦是合理的。但测定CODMN对家庭用户而言既不方便也不可能，为此，发明人寻找一种间接指标，这种指标既指示CODMN变化亦易于测定。目前，在世界各国广泛采用的是氯及其制剂，特别是漂白粉和漂白粉精进行饮用水的消毒。为了保证给水卫生，在流行病学方面安全可靠，自来水厂加强了水的消毒处理，余氯一般保持在1mg/l左右，当水质差时，余氯量更有所提高。据我们对净水器的检测发现，活性炭不仅吸附水中有机物，同时也吸附水中余氯，并随着处理水量的增加，余氯的吸附效率也随之下降。余氯及CODMN的去除率随水量的增加而变化的关系见表1所示。表1通过活性炭后后余氯及CODMN的去除率随水量的增加而变化关系</tables>由表1可见，余氯的去除率与CODMN的去除率有较好的相似性。表明用测定余氯的去除率来表证CODMN的去除率，即间接地判断水中有机污染物(用CODMN来表示)的去除能力和净水器中活性炭失效与否是可行的。通常余氯的定量测试方法主要有N，N-二乙基对苯二胺(DPD)-硫酸亚铁铵滴定法;N，N-二乙基对苯二胺(DPD)光度法;邻联甲苯胺(OT)比色法;碘量法(KI-Na2S2O3)等。但是上述方法中DPD、OT为一类对人体极有害的有机物，碘量法虽然无毒，但不稳定、易失效，故均不适合进入千家万户使用以及工业化生产。为此发明人研究了一种无毒、无害的快速检验剂，可方便地通过目测比色，以确定净水器中的余氯含量，并间接地确定水中CODMN的含量。所说的快速检验剂为一种组合物的水溶液，由含有碘化物生剂、显色剂、PH调节剂以及抗氧防霉稳定剂诸组份组成。本发明亦是这样实现的(1)快速检验剂的制备工艺中所用的原料均为化学纯或分析纯试剂，首先将显色剂溶解在沸水中，冷却至室温，然后在搅拌的条件下加入碘化物主剂，待完全溶解后，再加入PH调节剂和抗氧防霉稳定剂，搅拌混合均匀，即组成本发明的快速检验剂。(2)快速检验剂优化组成比范围在100ml的水溶液中含有1.碘化物主剂5-10g2.显色剂1-3g3.PH调节剂5%溶液0.05-0.2ml4.抗氧防霉稳定剂36%溶液1-2ml5.其余水其中所说的碘化物主剂为KI、NaI、NH4I或它们的混合物，其功用在于碘化物与水中的氯进行氧化还原反应，生成游离的碘。例如2KI+Cl2→I2+2KCl所说的显色剂为淀粉，其功用在于在碘化物存在的条件下，上述反应生成的游离碘可与显色剂作用生成蓝色溶液，此反应十分灵敏，可以检出10-7g/ml的碘。所说的PH调节剂为钠的碳酸盐，如Na2CO3、NaHCO3或它们的混合物，其功用在于使物系的PH稳定在9左右，可防止物系中碘化物的分解与显色剂的水解失效。所说的抗氧防霉稳定剂为一种醛类溶液，如甲醛、乙醛、或它们的混合物，其功用在于防止物系中由于空气或溶解氧的存在，引起碘化物的分解以及显色剂的霉变。总之，按照本发明的方法制得的快速检验剂，既可以大规模地工业化生产，亦可以方便地供家庭用户使用。它存放一年之久不会失效。用户可用本检验剂作净水器进出口水检验对比，如出水颜色与进水颜色相近时，表明净水器中的活性炭已失效，应及时更换活性炭。参考文献(1)中华人民共和国国家标准《生活饮用水卫生标准》，GB5749-85;(2)国家标准《活性炭净水器技术条件》编制说明，P.10;国家《活性炭净水器技术条件》编制说明，1990.7;(3)上海市标准《活性炭净水器》，DB314.1-89;(4)张珍钰，活性炭去除自来水中有机物的研究，P.14，上海自来水公司，1990.7.权利要求1.一种净水器的快速检验剂，其特征在于(1)所说检验剂为一种含有碘化物主剂、显色剂、PH调节剂以及抗氧防霉稳定剂诸组份组成的组合物；(2)所说的碘化物主剂为KI、NaI、NH4I或它们的混合物；(3)所说的显色剂为淀粉；(4)所说的PH调节剂为钠的碳酸盐，如Na2CO3、NaHCO3或它们的混合物；(5)所说抗氧防霉稳剂为甲醛、乙醛或它们的混合物。2.如权利要求1所述的检验剂，其特征在于所说的检验剂有一个优化的组成比范围，在100ml水溶液中含有碘化物主剂5-10g显色剂1-3gPH调节剂5%溶液0.05-0.2ml抗氧防霉稳定剂36%溶液1-2ml3.如权利要求1或2所说的检验剂，其制备方法为首先将显色剂溶解在沸水中，并冷却至室温，然后在搅拌的条件下，加入碘化物主剂，待其完全溶解后，再加入PH调节剂和抗氧防霉稳定剂搅拌混合而成。全文摘要本发明公开了一种净水器快速检验剂及其制备方法。所说的检验剂具有无毒、无害、存放时间长、灵敏度高、检验方便等优点，从而为广大净水器用户提供了一种简便测试净水器中活性炭失效的判断方法，便于及时更换活性炭。文档编号G01N21/78GK1066504SQ92108440公开日1992年11月25日申请日期1992年5月29日优先权日1992年5月29日发明者陆柱,张刚,傅峻松,肖伟,陈洁,向阳申请人:华东化工学院