残留塩素計で二酸化塩素は測定できる!?

2026.07.15

残留塩素計で二酸化塩素は測定できる!?

近年、温浴施設のレジオネラ対策として、二酸化塩素（ClO₂）消毒を実施する施設が増えています。
一方、現場では「残留塩素計はあるが、二酸化塩素専用の測定器はない」ということも少なくありません。
DPD法を採用した残留塩素系の中には、一定の条件下で二酸化塩素の測定に利用できるものがあります。
本記事では、DPD法の基本原理、残留塩素から二酸化塩素濃度を求める方法、残留塩素が共存する場合の注意点を解説します。

注意
実際の測定方法、使用試薬、測定範囲および換算の可否は、測定器や試薬によって異なります。
測定前に、必ずメーカーの取扱説明書や測定方法を確認してください。

DPD法とは

DPD法は、DPD試薬が水中の酸化性物質と反応し、桃色に発色する性質を利用した測定法です。発色の濃さを標準色と比較して測定する方法のほか、光度計などを用いて吸光度を測定し、濃度を求める方法があります。

DPD法は主に遊離残留塩素の測定に用いられますが、DPD試薬は二酸化塩素にも反応します。そのため、測定条件と換算方法を適切に設定すれば、二酸化塩素濃度の推定に利用できる場合があります。

なぜ二酸化塩素も測定できるのか?

DPD試薬は、塩素や二酸化塩素などの酸化剤によって酸化され、セミキノン中間体が生成することで桃色に発色します。一定の測定条件では、発色の強さと酸化剤の量との間に関係があるため、色の濃さから濃度を求めることができます。

DPDの反応原理

1．DPDが酸化されてキノンジイミン（無色）が生成

2．キノンジイミンとDPDが反応し、セミキノン中間体（桃色）が生成

引用元：Wikimedia Commons　DPD1.jpg (07:57, 25 July 2017 (UTC)), DPD2.jpg (08:09, 25 July 2017 (UTC))

ただし、塩素と二酸化塩素では、同じ質量濃度でもDPD試薬に対する反応量が異なります。
このため、塩素濃度として校正された残留塩素計の表示値を、そのまま二酸化塩素濃度として扱うことはできません。

酸化剤1molあたりDPD反応量
塩素（Cl2）2mol
二酸化塩素（ClO2）1mol

残留塩素換算値から二酸化塩素濃度を求める方法

DPDの発色量が同じ場合、塩素と二酸化塩素の物質量には、概ね次の関係があります。

ClO2モル濃度（mol/L）　＝　2×Cl2モル濃度（mol/L)

二酸化塩素のモル質量を67.45g/mol、塩素のモル質量を70.9g/molとして質量濃度に換算すると、次のようになります。

ClO2 濃度（mg/L） = 2 × Cl2濃度（mg/L）× 67.45 / 70.9



したがって、理論上の換算係数は約1.90です。

二酸化塩素濃度 ≈ 残留塩素計の表示値 × 1.90


換算例

残留塩素計の表示値（mg/L）二酸化塩素濃度の換算値（mg/L）
0.5約0.95
1.0約1.9
2.0約3.8
3.0約5.7

※測定器の上限を超える濃度では、発色の退色や測定誤差が生じることがあります。
使用する測定器と試薬の測定範囲を必ず確認してください。

遊離残留塩素が共存している場合

二酸化塩素を使用している水中に、遊離残留塩素が共存することがあります。
主な原因として、次のようなケースが感がられます。

  • 次亜塩素酸系薬剤を併用している
  • 原水に遊離残留塩素が含まれている
  • 配管やタンクに塩素系薬剤が残っている

DPD試薬はは二酸化塩素と遊離残留塩素の両方に反応します。そのため、遊離残留塩素が共存している状態で測定すると、表示値は両方の影響を受けます。

この指示値に単純に1.90を掛けても、正しい二酸化塩素濃度を求めることはできません。

遊離残留塩素の影響を抑えて測定する方法

二酸化塩素をDPD法で選択的に測定する方法の一つに、DPD-グリシン法があります。

グリシンは遊離塩素と反応し、DPD試薬に対する遊離塩素の影響を抑えます。一方、所定の測定条件では二酸化塩素への影響が小さいため、二酸化塩素による発色を選択的に測定できます。市販の二酸化塩素測定器や測定キットの一部では、この原理を利用した測定法が採用されています。

基本的な測定手順は次のとおりです。

  1. 規定量の検水を採取する
  2. 所定量のグリシン試薬を加える
  3. 十分に混合する
  4. DPD試薬を加えて測定する
  5. 残留塩素計で測定する
  6. 表示値を二酸化塩素濃度に換算する

※試薬の濃度、添加量、検水量および反応時間は、製品ごとに異なります。自己調製したグリシン溶液を使用する場合も、妥当性を確認した測定手順に基づいて実施する必要があります。

まとめ

DPD法を使用する残留塩素計は、測定器と試薬の仕様が適合していれば、二酸化塩素濃度の測定に利用できる場合があります。

ポイントは次の3点です。

  • 残留塩素計の表示値を、そのまま二酸化塩素濃度として扱わない
  • 遊離残留塩素が共存する場合は、その影響を除く必要がある
  • 測定器および試薬メーカーが指定する検水量、試薬量、反応時間、測定範囲に従う

現場にある測定器を活用する場合でも、測定原理と適用条件を確認し、必要に応じて二酸化塩素専用の測定法との比較や校正を行うことが重要です。