实验一 溶解氧的测定(碘量法)
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。溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。清洁地表水溶解
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
染时溶解氧降低。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,导致鱼虾死亡。
废水中溶解氧的含量取决于废水排出前的处理工艺过程,一般含量较低,差异很大。
鱼类死亡事故多是由于大量受纳污水,使水体中耗氧性物质增多,溶解氧很低,造成鱼粪
窒息死亡,因此溶解氧是
评价
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水质的重要指标之一。
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
曝气或有气泡残存在采样瓶中。可用水样冲洗溶解氧瓶后,沿瓶壁直接倾注水样或用虹吸
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。
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。
1.方法原理
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释放出游离碘。以淀粉作指标剂,用硫代硫酸钠滴定释放出的碘,可计算溶解氧的含量。
2.仪器
250~300 ml溶解氧瓶。
3.试剂
①硫酸锰溶液:称取4.8 g硫酸锰(MnSO4·4H2O)溶于水,用水稀释至10 ml。此溶液在酸化过的碘化钾溶液中,遇淀粉不得产生蓝色。(本试剂由实验室准备)
②碱性碘化钾溶液:称取5.0 g氢氧化钠溶解于4 ml水中,另称取1.5 g碘化钾溶于6 ml水中,待氢氧化钠溶液冷却后,将两溶液合并,混匀。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,遇淀粉不应呈蓝色。(本试剂由实验室准备)
③浓硫酸。(本试剂由实验室准备)
④1%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,加入0.1 g水杨酸或0.4 g氯化锌防腐。(本试剂由实验室准备)
⑤重铬酸钾
标准
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溶液C (1/6 K2Cr2O7)0.0250 mol:称取于105~110 ℃ 烘干2h并冷却
的优级纯重铬酸钾0.1226 g,溶于水,移入100 ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。(本试剂由实验室准备)
⑥硫代硫酸钠溶液:称取0.8 g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于煮沸放冷的250 ml水中,贮于棕色瓶中。(本试剂由实验室准备,使用前用0.0250 mol/L重铬酸钾标准溶液标定。)标定方法如下:
于250 ml碘量瓶中,加入100 ml水和l g碘化钾,加10.00 m1 0.0250 mol/L重铬酸钾标准溶液、1 ml浓硫酸,密塞,摇匀。于暗处静置5 min后,用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入l ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去为止,记录用量V0 。
M=10.00*0.0250/V0
式中:M——硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L);
V0——标定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(m1)。
4.步骤
①采集水样。用吸量管插入溶解氧瓶的液面下,加入l ml 硫酸锰溶液、2 ml 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轻轻打开瓶塞,立即用吸量管插入液面下加入2.0 ml浓硫酸。小心盖好瓶塞,颠倒混合均匀至沉淀物全部溶解为止,放置暗处5 min。
③量取100.0 m1上述溶液于250 ml锥形瓶中,用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1 m1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Vx 。
5.计算
溶解氧(O2,mg/L)=M*Vx*8*1000/100
式中:M——硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L);
Vx——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(m1)。
6.注意事项
①如果水样中含有氧化性物质(如游离氯大于0.1 mg/L时),应在水样中加入硫代硫酸钠去除。即用两个溶解氧瓶各取一瓶水样,在其中一瓶加入1 ml硫酸和l g 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,记录用量(相当于去除游离氯的量)。于另一瓶水样中,加入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液调至中性后测定。