溶解氧

溶解氧

空氣中的分子態氧溶解在水中稱為溶解氧。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係。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。溶解於水中的分子態氧稱為溶解氧,通常記作DO,用每升水裡氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自淨能力的一個指標。

基本信息

基本簡介

(圖)DO-PPB工業線上溶解氧儀DO-PPB工業線上溶解氧儀

溶解氧是指溶解在水裡氧的量,通常記作DO,用每升水裡氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自淨能力的一個指標。它跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質有密切的關係。在20℃、100kPa下,純水裡大約溶解氧9mg/L。有些有機化合物在喜氧菌作用下發生生物降解,要消耗水裡的溶解氧。如果有機物以碳來計算,根據C+O2=CO2可知,每12g碳要消耗32g氧氣。當水中的溶解氧值降到5mg/L時,一些魚類的呼吸就發生困難。水裡的溶解氧由於空氣里氧氣的 溶入及綠色水生植物的光合作用會不斷得到補充。但當水體受到有機物污染,耗氧嚴重,溶解氧得不到及時補充,水體中的厭氧菌就會很快繁殖,有機物因腐敗而使水體變黑、發臭。

溶解氧值是研究水自淨能力的一種依據。水裡的溶解氧被消耗,要恢復到初始狀態,所需時間短,說明該水體的自淨能力強,或者說水體污染不嚴重。否則說明水體污染嚴重,自淨能力弱,甚至失去自淨能力。

測定方法

碘量法測定水中溶解氧

一、原理

DO-PPM-A中文台式溶解氧儀DO-PPM-A中文台式溶解氧儀
水樣中加入硫酸錳和鹼性碘化鉀,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澱。加酸後,氫氧化物沉澱溶解,並與碘離子反應而釋放出遊離碘。以澱粉為指示劑,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的,據滴定溶液消耗量計算溶解氧含量。

二、試劑

1、硫酸錳溶液:稱取480g硫酸錳(MnSO4•4H2O)溶於水,用水稀釋至1000mL。此溶液加至酸化過的碘化鉀溶液中,遇澱粉不得產生藍色。
2、鹼性碘化鉀溶液:稱取500g氫氧化鈉溶解於300—400mL水中;另稱取150g碘化鉀溶於200mL水中,待氫氧化鈉溶液冷卻後,將兩溶液合併,混勻,用水稀釋至1000mL。如有沉澱,則放置過夜後,傾出上層清液,貯於棕色瓶中,用橡皮塞塞緊,避光保存。此溶液酸化後,遇澱粉應不呈藍色。
3、1+5硫酸溶液。
4、1%(m/V)澱粉溶液:稱取1g可溶性澱粉,用少量水調成糊狀,再用剛煮沸的水稀釋至100mL。冷卻後,加入0.1g水楊酸或0.4g氯化鋅防腐。
5、0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重鉻酸鉀標準溶液:稱取於105—110℃烘乾2h,並冷卻的重鉻酸鉀1.2258g,溶於水,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至標線,搖勻。
6、硫代硫酸鈉溶液:稱取6.2g硫代硫酸鈉(Na2S2O3•5H2O)溶於煮沸放冷的水中,加0.2g碳酸鈉,用水稀釋至1000mL,貯於棕色瓶中,使用前用0.02500mol/L重鉻酸鉀標準溶液標定。
7、硫酸,ρ=1.84。

三、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鹼性碘化鉀溶液,蓋好瓶塞,顛倒混合數次,靜置。一般在取樣現場固定。
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,至沉澱物全部溶解,放於暗處靜置5min。
3、吸取100.00mL上述溶液於250mL錐形瓶中,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液呈淡黃色,加入1mL澱粉溶液,繼續滴定至藍色剛好退去,記錄硫代硫酸鈉溶液用量。

四、計算

式中:M——硫代硫酸鈉標準溶液的濃度(mol/L);
V——滴定消耗硫代硫酸鈉標準溶液體積(mL)。

五、注意事項

1、當水樣中含有亞硝酸鹽時會干擾測定,可加入疊氮化鈉使水中的亞硝酸鹽分解而消除干擾。其加入方法是預先將疊氮化鈉加入鹼性碘化鉀溶液中。
2、如水樣中含Fe3+達100—200mg/L時,可加入1mL40%氟化鉀溶液消除干擾。
3、如水樣中含氧化性物質(如游離氯等),應預先加入相當量的硫代硫酸鈉去除。

學術圖片

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(圖)晴天溶解氧日變化圖 晴天溶解氧日變化圖

主要學者

彭永臻 李軍 王淑瑩 李健 張智 高廷耀 曾光明 臧維玲 陳堅 王保棟 韓舞鷹 郜洪文 彭雲輝 王玉衡 林欽 胡修棉 林洪瑛 陳曦 張晶 王國祥

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