1、水样中溶解氧(DO)的测定溶解氧(DO)是指溶解于水中的氧的含量,它以每升水中氧气的毫克数表示。溶解在水中的氧称为溶解氧,溶解氧以分子状态存在于水中。水中溶解氧量是水质重要指标之一,也是水体净化的重要因素之一,溶解氧高有利于对水体中各类污染物的降解,从而使水体较快得以净化;反之,溶解氧低,水体中污染物降解较缓慢。水中溶解氧含量受到两种作用的影响:一种是使 DO 下降的耗氧作甩,包括好氧有机物降解的耗氧,生物呼吸耗氧;另一种是使 DO 增加的复氧作用,主要有空气中氧的溶解,水生植物的光合作用等。这两种作用的相互消长,使水中溶解氧含量呈现出时空变化。水被有机物污染后,由于好氧菌作用使其氧化,消耗掉
2、溶解氧。如果得不到空气中氧的及时补充,那么水的溶解氧就减少,最终导致水体变质。所以把溶解氧作为水质污染程度的一项指标。溶解氧越少,表明污染程度越严重。测定溶解氧(DO)的方法一般用碘量法以及电极法。本次实验采用碘量法测定 DO。碘量法测定溶解氧1、 方法原理样品在碱性条件下,加入硫酸锰,产生的氢氧化锰被样品中的溶解氧氧化,产生锰酸锰。在酸性条件下,锰酸锰氧化碘化钾析出碘,析出碘的量相当于样品中溶解氧的量,最后用硫代硫酸钠标准溶液滴定。2、 仪器2.1 溶解氧瓶(同生化需氧量瓶) 。2.2 250mL 三角烧瓶。2.3 50mL 滴定管。2.4 移液管、洗耳球3、 试剂和材料均用分析纯试剂和蒸馏
3、水或去离子水。3.1 浓硫酸(H2SO4):1.84g/mL 以及(1+5)硫酸溶液(标定硫代硫酸钠溶液)3.2 硫酸锰溶液称取 480g 硫酸锰溶液(MnSO 44H2O)溶于水中,稀释到 1000mL,过滤备用。次溶液加至酸化过的碘化钾溶液中,遇淀粉不的产生蓝色。3.3 碱性碘化钾-叠氮化钠溶液称取 500g 氢氧化钠,溶解于 300400mL 水中;称取150g 碘化钾,溶于 200mL 水中;称取 10g 叠氮化钠溶于 40mL 水中。待氢氧化钠溶液冷却后,将上述三种溶液混合,加水稀释到 1000mL,储于棕色瓶中,用橡胶塞塞紧,避光静止 24h 使所含杂质下沉,过滤备用。3.4 重铬
4、酸钾标准溶液: c(1/6K2Cr2O7)0.025mol/L 将优级纯重铬酸钾称取放在105110烘箱内,干燥 2h,取出,置于干燥器内冷却。称取(1.225 80.0006)g 重铬酸钾溶于水中,倾入 1000mL 容量瓶,稀释到标线。3.5 硫代硫酸钠标准溶液:称取分析纯硫代硫酸钠 (Na2S2O35H2O )约 6.2g 溶于煮沸并冷却的水中,加 0.2g 碳酸钠,稀释到 1000mL,储于棕色瓶中。然后使用时标定。标定:在具塞的碘量瓶中加入 1g 碘化钾及 50mL 水,用移液管加入 20.00mL 重铬酸钾标准溶液(3.4)及 5mL 浓度 c(1/2H2SO4)6mol/L 的硫
5、酸,静置 5min 后,用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色,加 1mL 淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去为止,记录用量,根据公式c1V1c2V2 计算硫代硫酸钠的浓度。3.6 1%(m/V)淀粉溶液称取 1g 可溶性淀粉,用少量水调成糊状,再用刚煮沸的水稀释成 100mL,冷却后加入 0.1g 水杨酸或 0.4g 氯化锌防腐保存。4、 分析步骤4.1 溶解氧的固定。用吸液管插入溶解氧瓶的液面下加入 1mL 硫酸锰溶液、2mL 碱性碘化钾- 叠氮化钠溶液,盖好瓶塞,颠倒混合数次,静置。一般在取样现场固定。4.2 打开瓶塞,立即用吸管插入液面下加入 2.0mL 硫酸。盖好瓶塞,颠倒混合摇匀,至沉淀物全部
6、溶解,放于阴暗处静置 5min。4.3 吸取 100.00mL 上述溶液于 250mL 锥形瓶中,用硫代硫酸钠标准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,记录硫代硫酸钠溶液用量。5、 分析结果的表述溶解氧用下式计算:溶解氧 c(O2,mg/L)=M*V*8*1000/100式中:c溶解氧,mg/L ;M硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;V滴定小号硫代硫酸钠标准溶液的体积, mL;100测定时试料取用的体积,mL。6、 其他6.1 如样品中含有还原性物质时,可选用高锰酸钾修正法,样品装满溶解氧瓶后,先往瓶中加 0.5mL 浓硫酸和 0.5mL0.4%高锰酸钾溶
7、液,盖紧瓶塞,摇匀,放置 15min,在此时间内如粉红色褪去应随时补加高锰酸钾溶液,直至粉红色保持不褪,然后加 1mL1%草酸钠溶液去除多余的高锰酸钾,再加入 3mL 碱性碘化钾,其他试剂及操作步骤同碘量法。6.2 含有较多铁盐的样品,在测溶解氧前,应先加 40%氟化钾溶液 1mL,使氟化钾与铁生成络合物,以消除铁的影响。电极法测定溶解氧1、 方法原理本方法所用的氧敏感膜电极,它是由两个与支持电解质相接触的固体金属电极组成,另由一种选择性薄膜将支持电解质与试液分开,氧分子可渗透过薄膜。电极反应为:阴极: O2+2H2O+4e4OH阳极: Ag+C1AgCl+e阴极与阳极之间的扩散电流和氧分子浓
8、度相一致,电极直接与溶解氧测定仪相连,电极信号可通过溶解氧测定仪内部的计算机直接转换成以 mg/L 计的溶解氧浓度。2、 仪器2.1 溶解氧测定仪。2.2 溶解氧电极(带有逸水漏斗) 。2.3 磁性搅拌器。2.4 大气压力计。2.5 溶解氧瓶(300mL 具塞细口瓶) 。3、 试剂和材料未注明均采用分析纯试剂和蒸馏水或去离子水。3.1 亚硫酸钠(Na2SO 3)溶液:称取 15.0g 亚硫酸钠溶于 250mL 水中,用时现配。4、 分析步骤4.1 溶解氧测定仪和溶解氧膜电极的使用均按说明书进行。4.2 零点校正将溶解氧膜电极的探头浸入 3.1 所描述的亚硫酸钠溶液中进行校零。4.3 校准按说明
9、书的校准方法进行校准。此处氧电极采用空气校准法。4.3.1 在已知体积的溶解氧瓶内装满样品(或经稀释的样品) ,轻轻敲击瓶颈使气泡完全溢出。4.3.2 先将漏斗插入溶解氧瓶内,然后再插入电极(2.2) ,放在磁性搅拌器上,打开搅拌器,开始测定。当溶解氧测定仪读数稳定后记下读数,此时即得该样品的溶解氧浓度(以 mg/L 计) 。注:在每一次测定之前,都要用水充分冲洗漏斗及电极,并用滤纸吸干,以避免相互污染。5、 分析结果的表示溶解氧用下式表示:DO:式中:DO溶解氧,mg/L;c溶解氧测定仪上直接测得溶解氧的浓度 (mg/L) 。6、 其他6.1 在用该法进行五日生化需氧量测定时,为避免样品溢出
10、,应先放入漏斗再插入电极,取出时则按相反程序进行,这样一瓶稀释样品可同时用于测定当天和五天的溶解氧。6.2 薄膜电极的膜可使氧气以外的多种气体渗透,在含有 H2S 之类气体的水中长期使用,会降低电极灵敏度,需经常更换和校准薄膜电极,以避免干扰。6.3 校准电极将准备好的亚硫酸钠溶液(3.1)倒入溶解氧瓶内,插入干净的漏斗及电极开始测定,至 2.5min 后,读数应小于 0.3mg/L,这说明电极灵敏度良好。6.4 极谱式电极探头不使用时,应放在潮湿环境中,以防电解质溶液蒸发损失。6.5 浊度、色度及可与碘反应的物质对此方法无干扰影响。7、 精密度和准确度4 个实验室分别对 50.0mg/L、100mg/L、200mg/L 三种不同浓度的五日生化需氧量标准样品进行了 24 次测定,方法相对误差置信范围为(1.548.35)%。4 个实验室以废污水为本底进行了加标测定,回收率置信范围为 (106.012.2)%。