溶解氧测定方法doc

溶解氧测定方法doc 基本项目测定方法 溶解氧 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 1 mg/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 1 mg/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。 第1页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧 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 1/31/2 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 364g MnSO4H2O)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。 第2页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧(2)碱性碘化钾溶液:称取 500 g 氢氧化钠溶解于 300—400ml 水中， 另称取 150 g 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(Na2S2O35H2O)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、5ml 1，5 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。 10 00 0 02500 M V 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。 第3页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧(7)硫酸，ρ1.84。步 骤l(溶解氧的固定 用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入 l ml 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 M V 8 1000 溶解氧(O2， mg,L) 100 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 ;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超过 0.3 不超过 0.5。 第4页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧注意事项(l)如果水样中含有氧化性物质(如游离氯大于 0.l mg,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 5ml l， 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、 第5页 共 19 页基本项目测定方法 溶解氧碘、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(CoCl26H2O)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。 第6页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧 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 0.55 mg/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: P S S 101.3式中，S—大气压为 PkPa 下的溶解氧含量mg/L; S—大气压为 101.3 kPa 下的溶解氧含量mg/L; P—大气压(kPa)。 水样中溶解氧含量(mg / L)溶解氧饱和百分率() 100 采样时的水温下氧在水中溶解度(mg / L) 第7页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧 不同温度下水中饱和溶解氧 101.3 kPa 压力下 温度 溶解氧 温度 溶解氧 温度 溶解氧(?) (mg/L) (?) (mg/L) (?) (mg/L) 0 14.60 17 9.65 34 7.05 1 14.19 18 9.45 35 6.93 2 13.81 19 9.26 36 6.82 3 13.44 20 9.07 37 6.71 4 13.09 21 8.90 38 6.61 5 12.75 22 8.72 39 6.51 6 12.43 23 8.56 40 6.41 7 12.12 24 8.40 41 6.31 8 11.83 25 8.24 42 9.22 9 11.55 26 8.09 43 6.13 10 11.27 27 7.95 44 6.04 11 11.01 28 7.81 45 5.95 12 10.76 29 7.67 46 5.86 13 10.52 30 7.54 47 5.78 14 10.29 31 7.41 48 5.70 15 10.07 32 8页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧 7.28 49 5.62 16 9.85 33 7.16 50 5.54 第 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 l ml 40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 400ml 水中;溶解 150g 碘化钾一叠氮化钠溶液:溶解 500g 氢氧化钠于 300 一 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KF2H2O 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 364g MnSO4H2O)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 500 g 氢氧化钠溶解于 300—400ml 水中， 另称取 150 g 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。 第9页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧(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(Na2S2O35H2O)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、5ml 1，5 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。 10.00 0.02500 M V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，ρ1.84。步 骤l(溶解氧的固定 用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入 l ml 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。待棕色沉 第 10 页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧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。 如水样中含有 Fe3干扰测定，则在水样采集后，用吸管插入液面下加入 l m1 40氟化钾溶液，l m1 硫酸锰溶液和 2 ml 碱性碘化钾一叠氮化钠溶液，盖好瓶盖，混匀。 计算 M V 8 1000 溶解氧(O2，mg,L) 100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 4 个实验室分析于 20?含饱和溶解氧 馏水，单个实验室相对标准偏差不超过 0.4;分析含6.85—9.09mg,L 的蒸 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1。 第 11 页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧注意事项 叠氮化钠是一种剧毒、易爆试剂，不能将碱性碘化钾--叠氮化钠溶液直接酸化，否则可能产生有毒的叠氮酸雾。 四、高锰酸钾修正法概 述 高锰酸钾修正法是用高锰酸钾氧化 Fe2以消除其干扰的碘量 干扰测定，可加入氟化钾消除。法，过量的高锰酸钾用草酸盐去除。水样中含 Fe3 亚硫酸盐、硫代硫酸盐、多硫酸盐、有机物等仍干扰测定。仪 器 250——300ml 溶解氧瓶。试 剂(1)0.63(m/V)高锰酸钾溶液:称取 6.3 高锰酸钾溶于水并稀释至 1000ml，贮于棕色瓶中。1ml 此溶液能氧化 Fe2。(2)2(m/V)草酸钾溶液:称取 2g 草酸钾(K2C2O4 H2O 或 1.46gNa2C2O4 )溶于水并稀释至 100ml。1ml 此溶液可还原大约 1.ml1 高锰酸钾溶液。(3)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。 第 12 页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧(4) 40,(m,V)氟化钾溶液:称取 40g 氟化钾KF2H2O溶于水 中，用水稀释至 100ml，贮于聚乙烯瓶中。( 5 ) 硫 酸 锰 溶 液 : 称 取 480g 硫 酸 锰 ( MnSO4 4H2O 或 364g MnSO4H2O)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。(6)碱性碘化钾溶液:称取 500 g 氢氧化钠溶解于 300—400ml 水中， 另称取 150 g 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。(7) 1，5 硫酸溶液。(8)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。(9)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。(10)硫代硫酸钠溶液:称取 6.2g 硫代硫酸钠(Na2S2O35H2O)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、5ml 1，5 硫酸溶液密塞，摇匀。于 第 13 页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧暗处静置 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。 10.00 0.02500 M V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。(10) 硫酸，ρ1.84。步 骤 水样采集到溶解氧瓶后，用吸管于液面下加入 0.7 硫酸、1 0.63高锰酸钾溶液、1 40氟化钾溶液，盖好瓶盖，颠倒混匀，放置 10。如紫红色褪尽，需再加入少许高锰酸钾溶液使 5 内紫红色不褪。然后用吸管于液面下加入 0.5 2草酸钾溶液，盖好瓶盖，颠倒混合几次，至紫红色于 2-10 内褪尽。如不褪，再加入 0.5 草酸钾溶液，直至紫红色褪尽。 计算 V1 M V 8 1000 溶解氧(O2，mg,L) V1 R 100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)。 V1—溶解氧瓶容积(ml)。 R—加到溶解氧瓶 )。精密度和准确度 经 不 同 海 拔 高 度 的 4 个 实 验 室 内各种试剂总量(ml 分 析 于 20 ? 含 饱 和 溶 解 氧6.859.09ml 的蒸馏水，单个实验室的相对标准偏差不超过 0.4，分析 第 14 页 共 19 页 基本项目测定方法 溶解氧含 4.7311.4mg/L 溶解氧的地表水，单个实验室的相对标准偏差不超过0.92。注意事项(1)加入草酸盐还原过量的高锰酸钾时，草酸盐容易过量 0.5 ml .