溶解氧测定方法

基本项目测定方法溶解氧第1页共19页溶解氧溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。溶解氧的饱和和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。清洁地面水溶解氧一般接近饱和。由于藻类的生长，溶解氧可能过饱和。水体受有机、无机还原性物质污染，使溶解氧降低。当大气中的氧来不及补充时，水中溶解氧逐渐降低，以至趋近于零，此时厌氧菌繁殖，水质恶化。废水中溶解氧的含量取决于废水排出前的工艺过程，一般含量较低，差异很大。1．方法的选择测定水中溶解氧通常采用碘量法及其修正法和膜电极法。清洁水可直接采用碘量法测定。水样有色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮物等干扰测定。氧化性物质可使碘化物游离出碘，产生正干扰；某些还原性物质可把碘还原成碘化物，产生负干扰；有机物（如腐植酸、丹宁酸、木质素等）可能被部分氧化，产生正干扰。所以大部分受污染的地表水和工业废水，必须采用修正的碘量法和膜电极法测定。水样中亚硝酸盐氮含量高于0.05mg/L，二价铁低于1mg/L时，采用叠氮化钠修正法。此法适用于多数污水及生化处理出水；水样中二价铁高于1mg/L，采用高锰酸钾修正法；水样有色或有悬浮物，采用明矾絮凝修正法；含有活性污泥悬浮物的水样，采用硫酸铜—氨基磺酸絮凝修正法。基本项目测定方法溶解氧第2页共19页膜电极法是根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。方法简便、快速，干扰少，可用于现场测定。2．水样的采用与保存用碘量法测定水中溶解氧，水样常采集到溶解氧瓶中。采集水样时，要注意不使水样曝气或有气泡存在采样瓶中。可用水样冲洗溶解氧瓶后，沿瓶壁直接倾注水样或用缸吸法将细管插入溶解氧瓶底部，注入水样至溢流出瓶容积的1/3~1/2左右。水样采集后，为防止溶解氧的变化，应立即加固定剂于样品中，并存于冷暗处，同时记录水温和大气压力。一、碘量法GB7489--89概述水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出碘，可计算溶解氧的含量。仪器250—300ml溶解氧瓶。试剂（1）硫酸锰溶液：称取480g硫酸锰（MnSO4·4H2O或364gMnSO4·H2O）溶于水，用水稀释至1000ml。此溶加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。基本项目测定方法溶解氧第3页共19页（2）碱性碘化钾溶液：称取500g氢氧化钠溶解于300—400ml水中，另称取150g碘化钾（或135gNaI）溶于200ml水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000ml。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上清液，贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色。（3）1＋5硫酸溶液。（4）l%（m／V）淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲稀至100ml。冷却后，加人0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。（5）0.02500mol（1/6K2Cr2O7）重铬酸钾标准溶液：称取于105一110℃烘干2h并冷却的重铬酸钾1.2258g，溶于水，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。（6）硫代硫酸钠溶液：称取6.2g硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）溶于煮沸放冷的水中，加0.2g碳酸钠，用水稀释至1000m1。贮于棕色瓶中，使用前用0.02501mol/L重铬酸钾标准溶液标定，标定方法如下：于250ml碘量瓶中，加人100ml水和1g碘化钾，加入10.00ml0.02500mol／L重铬酸钾标准溶液、5ml1＋5硫酸溶液密塞，摇匀。于暗处静置5min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入lml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录用量。M=V0250000010式中，M——硫代硫酸钠溶液的浓度（mo1／L）；V——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(ml)。基本项目测定方法溶解氧第4页共19页（7）硫酸，ρ=1.84。步骤l．溶解氧的固定用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入lml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。一般在取样现场固定。2．析出碘轻轻打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0ml硫酸。小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。3．滴定吸取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠溶液用量。计算溶解氧（O2，mg／L）=10010008VM式中，M——硫代硫酸钠溶液浓度（mol／L）；V——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积（ml）。精密度和准确度经不同海拔高度的4个实验室分析于20℃含饱和溶解氧6.85—9.09mg／L的蒸馏水，单个实验室的相对标准偏差不超过0.3%；分析含4.73—11.4mg／L溶解氧的地面水，单个实验室的相对标准偏差不超过0.5%。基本项目测定方法溶解氧第5页共19页注意事项（l）如果水样中含有氧化性物质（如游离氯大于0.lmg／L时，应预先于水样中加硫代硫酸钠去除。即用两个溶解氧瓶各取一瓶水样，在其中一瓶加入5mll＋5硫酸和1g碘化钾，摇匀，此时游离出碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪，记下用量（相当于去除游离氯的量）。于另一瓶水样中，加人同样量的硫代硫酸钠溶液，摇匀后，按操作步骤测定。（2）如果水样呈强酸性或强碱性，可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定。二、电化学探头法GB11913--89概述1．方法原理氧敏感薄膜由两个与支持电解质相接触的金属电极及选择性薄膜组成。薄膜只能透过氧和其他气体，水和可溶解物质不能透过。透过膜的氧气在电极上还原，产生微弱的扩散电流，在一定温度下其大小与水样溶解氧含量成正比。2．方法的适用范围电极法的测定下限取决于所用的仪器，一般适用于溶解氧大于0.1mg/L的水样。水样有色、含有可和碘反应的有机物时，不宜用碘量法及其修正法测定，可用电极法。但水样中含有氯、二氧化硫、基本项目测定方法溶解氧第6页共19页碘、溴的气体或蒸气，可能干扰测定，需要经常更换薄膜或校准电极。仪器（1）溶解氧测定仪：仪器分为原电池式和极谱式（外加电压）两种。（2）温度计：精确至0.5℃。试剂（1）亚硫酸钠（2）二价钴盐（CoCl2·6H2O）步骤使用仪器时，按说明书操作。1．测试前的准备（1）按仪器说明书装配探头，并加入所需的电解质。使用过的探头，要检查探头膜内是否有气泡或铁锈状物质。必要时，需取下薄膜重新装配。（2）零点校正：将探头浸入每升含1g亚硫酸钠和1mg钴盐的水中，进行校零。（3）校准：按仪器说明书要求校准，或取500ml蒸馏水，其中一部分虹吸入溶解氧瓶中，用碘量法测其溶解氧含量。将探头放入该蒸馏水中（防止曝气充氧），调节仪器到碘量法测定数值上。当仪器无法校准时，应更换电解质和敏感膜。2．水样的测定按仪器说明书进行，并注意温度补偿。基本项目测定方法溶解氧第7页共19页精密度与准确度经6个实验室分析人员在同一实验室用不同型号的溶解氧测定仪，测定溶解氧含量为4.8-8.3mg/L的5种地面水，每个样品测定值相对标准偏差不超过4.7%；绝对误差（相对于碘量法）小于0.55mg/L。注意事项（1）原电池式仪器接触氧气可自发进行反应，因此在不测定时，电极探头要保存在无氧水中并使其短路，以免消耗电极材料，影响测定。对于极谱式仪器的探头，不使用时，应放潮湿环境中，以防电解质溶液蒸发。（2）不能用手接触探头薄膜表面。（3）更换电解质和膜后，或膜干燥时，要使膜湿润，待读数稳定后再进行校准。（4）如水样中含有藻类、硫化物、碳酸盐等物质，长期与膜接触可能使膜堵塞或损坏。不同温度下水中的饱和溶解氧，如下表所示。如果大气压力改变，可按下式计算溶解氧：S'=3.101PS式中，S'—大气压为PkPa下的溶解氧含量(mg/L)；S—大气压为101.3kPa下的溶解氧含量(mg/L)；P—大气压（kPa）。溶解氧饱和百分率（%）=%100//）中溶解度（采样时的水温下氧在水）水样中溶解氧含量（LmgLmg基本项目测定方法溶解氧第8页共19页不同温度下水中饱和溶解氧(101.3kPa压力下)温度（℃）溶解氧（mg/L）温度（℃）溶解氧（mg/L）温度（℃）溶解氧（mg/L）014.60179.65347.05114.19189.45356.93213.81199.26366.82313.44209.07376.71413.09218.90386.61512.75228.72396.51612.43238.56406.41712.12248.40416.31811.83258.24429.22911.55268.09436.131011.27277.95446.041111.01287.81455.951210.76297.67465.861310.52307.54475.781410.29317.41485.701510.07327.28495.62169.85337.16505.54基本项目测定方法溶解氧第9页共19页三、叠氮化钠修正法概述水样中含有亚硝酸盐会干扰碘量法测溶解氧，可加入叠氮化钠，使水中亚硝酸盐分解而消除其干扰。在不含其他氧化、还原性物质，水样中含Fe3+达100-200mg/L时，可加入lml40%氟化钾溶液消除Fe3+的干扰，也可用磷酸代替硫酸酸化后滴定。仪器250——300ml溶解氧瓶。试剂（1）碱性碘化钾一叠氮化钠溶液：溶解500g氢氧化钠于300一400ml水中；溶解150g碘化钾（或135gNaI）于200ml水中；溶解10g叠氮化钠于40ml水中。将上述三种溶液混合，加水稀释至1000ml，贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧，避光保存。（2）（2）40％（m／V）氟化钾溶液：称取40g氟化钾[KF·2H2O]溶于水中，用水稀释至100ml，贮于聚乙烯瓶中。（3）硫酸锰溶液：称取480g硫酸锰（MnSO4·4H2O或364gMnSO4·H2O）溶于水，用水稀释至1000ml。此溶加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。（4）碱性碘化钾溶液：称取500g氢氧化钠溶解于300—400ml水中，另称取150g碘化钾（或135gNaI）溶于200ml水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000ml。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上清液，贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色。（5）1＋5硫酸溶液。基本项目测定方法溶解氧第10页共19页（6）l%（m／V）淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲稀至100ml。冷却后，加人0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。（7）0.02500mol（1/6K2Cr2O7）重铬酸钾标准溶液：称取于105一110℃烘干2h并冷却的重铬酸钾1.2258g，溶于水，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。（8）硫代硫酸钠溶液：称取6.2g硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）溶于煮沸放冷的水中，加0.2g碳酸钠，用水稀释至1000m1。贮于棕色瓶中，使用前用0.02501mol/L重铬酸钾标准溶液标定，标定方法如下：于250ml碘量瓶中，加人100ml水和1g碘化钾，加入10.00ml0.02500mol／L重铬酸钾标准溶液、5ml1＋5硫酸溶液密塞，摇匀。于暗处静置5min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入lml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录用量。M=V02500.000.10式中，M——硫代硫酸钠溶液的浓度（mo1／L）；V——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(ml)。（9）硫酸，ρ=1.84。步骤l．溶解氧的固定用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入lml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾一叠氮化钠溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置