溶解氧的測量方法

溶解在水中的空氣中的分子態(tài)氧稱為溶解氧，水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關(guān)系。在自然情況下，空氣中的含氧量變動不大，故水溫是主要的因素，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標(biāo)。

溶解氧跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質(zhì)有密切的關(guān)系，在20℃、100kPa下，純水里大約溶解氧9mg/L。有些有機(jī)化合物在喜氧菌作用下發(fā)生生物降解，要消耗水里的溶解氧。如果有機(jī)物以碳來計算，根據(jù)C+O₂=CO₂可知，每12g碳要消耗32g氧氣。當(dāng)水中的溶解氧值降到5mg/L時，一些魚類的呼吸就發(fā)生困難。

溶解氧通常有兩個來源：一個來源是水中溶解氧未飽和時，大氣中的氧氣向水體滲入；另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。因此水中的溶解氧會由于空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用而得到不斷補(bǔ)充。但當(dāng)水體受到有機(jī)物污染，耗氧嚴(yán)重，溶解氧得不到及時補(bǔ)充，水體中的厭氧菌就會很快繁殖，有機(jī)物因fu敗而使水體變黑、發(fā)臭。

溶解氧值是研究水自凈能力的一種依據(jù)。水里的溶解氧被消耗，要恢復(fù)到初始狀態(tài)，所需時間短，說明該水體的自凈能力強(qiáng)，或者說水體污染不嚴(yán)重。否則說明水體污染嚴(yán)重，自凈能力弱，甚至失去自凈能力。

測定方法

碘量法

1、原理：水樣中加入硫酸錳和堿性*，水中溶解氧將低價錳氧化成高價錳，生成四價錳的氫氧化物棕色沉淀。加酸后，氫氧化物沉淀溶解，并與碘離子反應(yīng)而釋放出游離碘。以淀粉為指示劑，用*標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放出的碘，據(jù)滴定溶液消耗量計算溶解氧含量。

2、試劑：

①硫酸錳溶液液中，遇淀粉不得產(chǎn)生藍(lán)色。

②堿性*溶：稱取480g硫酸錳（MnSO₄·4H₂O）溶于水，用水稀釋至1000mL。

此溶液加至酸化過的*溶液：稱取500g氫氧化鈉溶解于300至400mL水中，另稱取150g*溶于200mL水中，待氫氧化鈉溶液冷卻后，將兩溶液合并，混勻，用水稀釋至1000mL。如有沉淀，則放置過夜后，傾出上層清液，貯于棕色瓶中，用橡皮塞塞緊，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉應(yīng)不呈藍(lán)色。

③（1+5）硫酸溶液：1份濃硫酸+5份水，混合搖勻即可。

④1%淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，再用剛煮沸的水稀釋至100mL。冷卻后，加入0.1g水楊酸或0.4g氯化鋅防腐。

⑤0.02500mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取于105~110℃烘干2h，并冷卻的重鉻酸鉀1.2258g，溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。

⑥*溶液：稱取3.2g*（Na₂S₂O₃·5H₂O）溶于煮沸放冷的水中，加0.2g碳酸鈉，用水稀釋至1000mL，貯于棕色瓶中，使用前用0.02500mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。

⑦硫酸，pH=1.84。

3、測定步驟：

①溶解氧的固定：用吸液管插入溶解氧瓶的液面下，加入1mL硫酸錳溶液，2mL堿性*溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數(shù)次，靜置。一般在取樣現(xiàn)場固定。

②打開瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0mL硫酸。蓋好瓶塞，顛倒混合搖勻，至沉淀物全部溶解，放于暗處靜置5min。

③吸取100.00mL上述溶液于250mL錐形瓶中，用*標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好退去，記錄*溶液用量。

4、計算：

溶解氧（O2，mg/L）=M*V*8000/100
　　上式中：M——*標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；

V——滴定消耗*標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（mL）。

5、注意事項：

①試劑加人時應(yīng)往意不要與空氣接觸，以免將空氣中的氧帶入樣品影響測定。

②注意淀粉指示劑加人的時間。應(yīng)先將溶液由棕色滴定至淡黃色時再加人淀粉指示劑，否則終點會出現(xiàn)反復(fù)，難以判斷。

③樣品中懸浮物質(zhì)會吸附析出碘，使結(jié)果偏低。此時需預(yù)先用明礬在堿性條件下水解，待沉淀析出后再測上層清液中的溶解氧。

④當(dāng)水樣中含有亞硝酸鹽時會干擾測定，可加人die氮化鈉使水中的亞硝酸鹽分解而消除干擾。其加人方法是預(yù)先將die氮化鈉加人堿性*溶液中。

⑤如水樣中含F(xiàn)e²⁺達(dá)100-200mg/L時，可加人1mL40%氟化鉀溶液消除干擾。

⑥如水樣中含氧化性物質(zhì)（如游離氯等），應(yīng)預(yù)先加人相當(dāng)量的*去除。

溶解氧儀法

溶氧儀由傳感器和顯示儀表兩個部分組成。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極（陰極）和銀電極（陽極）及l(fā)v化鉀或氫氧化鉀電解液組成，氧通過膜擴(kuò)散進(jìn)人電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路。當(dāng)給溶解氧分析儀電極加上0.6~0.8V的極化電壓時，氧通過膜擴(kuò)散，陰極釋放電子，陽極接受電子,產(chǎn)生電流，整個反應(yīng)過程為：

陽極：Ag+Cl→AgCl+2e^-

陰極：O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-

根據(jù)法拉第定律：流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比，在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關(guān)系。本方法不需要試劑操作簡便，而且樣品色度和渾濁度不影響測定。每次測定前都應(yīng)校正溶解氧測定儀以減少儀器誤差。由于在測定時水中氧氣在陰極上反應(yīng)而被消耗掉，所以電極周圍的水樣必須保持?jǐn)噭?，以補(bǔ)充氧氣，如果靜止測定，結(jié)果會偏低。同時，溫度對測定結(jié)果影響較大，因此在測定水樣溶解氧的同時，應(yīng)該測定水溫。