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氯測定儀器的測定原理主要有二乙基對苯二胺法（DPD法）、分光光度法、極譜（電流）法等。
1、二乙基對苯二胺法（DPD法）
圖 1. 比色氯計的圖像
二乙基對苯二胺法（DPD法）是利用DPD的化學反應來測量氯的比色法。這種方法也是法律規定的方法。
圖2 DPD法的反應機理
當DPD（二乙基對苯二胺）被氯氧化時，經過無色的醌二亞胺后與未反應的DPD反應，生成N，N-二乙基半醌中間體，顏色變為粉紅色。基于這一原理，通過將比色計管中顯色密度與余氯標準比色系列進行比較，就可以測定余氯的濃度。
盡管DPD與游離余氯立即顯色，但與化合余氯的反應緩慢。為了測定總余氯濃度，包括游離和化合余氯，需要通過添加碘化鉀將結合形式轉化為游離形式。
2.吸光度法
圖 3. 分光光度氯計的圖像
分光光度法是一種機械讀數方法，采用分光光度法代替DPD法中的比色測定。通常，它被數字化并顯示在數字顯示器上。
3.極譜（電流）公式
當兩個電極放置在樣品中并施加電壓時，電流在電極之間流動。此時，流過的電流量根據殘留氯的濃度而變化。極譜法是通過測量該電流的大小來測定樣品中氯濃度的方法。
測量海水中余氯的發電廠測量儀器采用極譜法，體積較大。還可以檢測 0 至 100 ppb 的極低濃度范圍。
