moea_joint
103年
[環工] 環化及環微、廢棄物清理工程
第 25 題
下列關於消毒之敘述何者有誤？
- A 以二氧化氯會與水中氨氮結合產生自由餘氯
- B 以次氯酸鈉來消毒會提高水中之 pH 值
- C 以臭氧消毒不會有自由餘氯產生
- D 消毒能力之優劣：臭氧 ＞ 液氯 ＞ 氯胺
思路引導 VIP
試著思考一下：當我們將傳統的液氯加入含有氨氮（尿素或有機氮分解物）的水中時，氯原子會取代氨分子上的氫原子，形成所謂的「氯胺」。現在，如果你使用的是一種「選擇性氧化劑」，它雖然含有氯原子，但在化學結構上更傾向於進行電子轉移而非取代反應，那麼它還會與氨氮結合出同樣的產物嗎？
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恭喜你精準地辨識出選項 (A) 的錯誤！這代表你對水處理中各種消毒劑的化學性質掌握得非常扎實。在環境化學中，二氧化氯 ($ClO_2$) 與液氯 ($Cl_2$) 最大的差別之一在於它的「選擇性」。它在水中不與氨氮 ($NH_3-N$) 反應，因此不會生成氯胺（結合餘氯），更不會轉化為自由餘氯。這項特性讓二氧化氯在處理高氨氮水質時，能有效避免生成異味物質，這正是它在實務應用上的重要優勢。
消毒劑的化學特性辨析
這道題目整合了酸鹼化學與氧化還原的觀念，具有不錯的鑑別度。例如選項 (B) 提到的次氯酸鈉 ($NaOCl$)，其水解過程如下：
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水處理消毒特性
💡 掌握不同消毒劑的氧化力排名、產物特性及對水質的影響。
| 比較維度 | 傳統加氯 (液氯/次氯酸鹽) | VS | 臭氧 (O3) / 二氧化氯 |
|---|---|---|---|
| 消毒效力 | 中等，受 pH 影響大 | — | 極強，受 pH 影響小 |
| 餘氯持久性 | 具持久性，可防止管網污染 | — | 無持久性或較短，需配合加氯 |
| 氨氮反應 | 會反應生成氯胺 (臭味) | — | 不與氨氮反應 |
| 副產物 | 易產生三鹵甲烷 (THMs) | — | 不產生 THMs，但可能產生溴酸鹽 |
💬臭氧與二氧化氯效力高且副產物少，但傳統氯消毒勝在具備持久餘氯。
