溶解氧的基礎(chǔ)知識及測定方法

       1.溶解氧的基礎(chǔ)知識
       空氣中的分子態(tài)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(guān)系。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。溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示，即ｍｇ/Ｌ。水里的溶解氧被消耗，要恢復(fù)到初始狀態(tài)，所需時(shí)間短，說明該水體的自凈能力強(qiáng)，或者說水體污染不嚴(yán)重。否則說明水體污染嚴(yán)重，自凈能力弱，甚至失去自凈能力。

       碘量法測量溶解氧
       原理：
           水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中溶解氧將低價(jià)錳氧化成高價(jià)錳，生成四價(jià)錳的氫氧化物棕色沉淀。加酸后，氫氧化物沉淀溶解，并與碘離子反應(yīng)而釋放出游離碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋放出的碘，據(jù)滴定溶液消耗量計(jì)算溶解氧含量。

       所用試劑：
       1、硫酸錳溶液：稱取480g硫酸錳（MnSO4·4H2O）溶于水，用水稀釋至1000mL。此溶液加至酸化過的碘化鉀溶液中，遇淀粉不得產(chǎn)生藍(lán)色。
       2、堿性碘化鉀溶液：稱取500g氫氧化鈉溶解于300—400mL水中；另稱取150g碘化鉀溶于200mL水中，待氫氧化鈉溶液冷卻后，將兩溶液合并，混勻，用水稀釋至1000mL。如有沉淀，則放置過夜后，傾出上層清液，貯于棕色瓶中，用橡皮塞塞緊，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉應(yīng)不呈藍(lán)色。
       3、1+5硫酸溶液。（一份體積的純水加五份體積純硫酸）
       4、1%（m/V）淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，再用剛煮沸的水稀釋至100mL。冷卻后，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(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取于105—110℃烘干2h，并冷卻的重鉻酸鉀1.2258g，溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。
       6、硫代硫酸鈉溶液：稱取6.2g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O）溶于煮沸放冷的水中，加0.2g碳酸鈉，用水稀釋至1000mL，貯于棕色瓶中，使用前用0.02500mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。
       7、硫酸，ρ=1.84。

       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堿性碘化鉀溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數(shù)次，靜置。一般在取樣現(xiàn)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，至沉淀物全部溶解，放于暗處靜置5min。
       3、吸取100.00mL上述溶液于250mL錐形瓶中，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好退去，記錄硫代硫酸鈉溶液用量。

       計(jì)算：
       溶解氧（O2，mg/L）=M*V*8000/100
       式中：M——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；
       V——滴定消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（mL）。

       注意事項(xiàng)：
       1、當(dāng)水樣中含有亞硝酸鹽時(shí)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(yù)先將疊氮化鈉加入堿性碘化鉀溶液中。
       2、如水樣中含F(xiàn)e3+達(dá)100—200mg/L時(shí)，可加入1mL40%氟化鉀溶液消除干擾。
       3、如水樣中含氧化性物質(zhì)（如游離氯等），應(yīng)預(yù)先加入相當(dāng)量的硫代硫酸鈉去除。

       另：關(guān)于水樣的測定
       1、檢測有無氧化或還原物質(zhì)存在
         取50ml待測水（活性污泥沉淀后去上清液）加入0.5ml濃硫酸，少量碘化鉀（約0.5g），加淀粉溶液，如果溶液呈藍(lán)色，則有氧化性物質(zhì)存在。如果保持無色，加入0.2ml碘溶液，震蕩，放置30s，如果沒成藍(lán)色，則有還原物質(zhì)。

       2、取樣
         從生物池取出水樣后，立刻用虹吸法將污泥抽入1000ml具塞細(xì)口瓶中，溢出三分之一體積，立刻用吸管于液面以下加入10ml硫酸銅-氨基磺酸抑制劑，蓋好瓶蓋，顛倒餛勻。精致，等沉淀下沉后，將上清液吸入2個(gè)溶解氧瓶中（瓶內(nèi)不允許有氣泡）。

       3、測定疊氮化鈉修正法（有亞硝酸鹽存在）
         樣品中有氧化性物質(zhì)
         向一個(gè)溶解氧瓶中加入5ml（1+5）硫酸和1g碘化鉀（吸管插入液面下），搖勻，此時(shí)游離出碘，移液管取100ml到250ml錐形瓶中，以淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉滴定至藍(lán)色退去，記下用量V1。
向另外一個(gè)溶解氧瓶中（吸管插入液面下）加入1ml硫酸錳溶液，2ml堿性碘化鉀，蓋好瓶塞（瓶內(nèi)不允許有氣泡），顛倒混合數(shù)次，靜置。待棕色沉淀物降至瓶內(nèi)一半時(shí)，再顛倒混合一次，待沉淀物下降至瓶底。
打開瓶蓋，用吸管插入液面下，加入2ml濃硫酸（吸管插入液面下），蓋好瓶蓋（瓶內(nèi)不允許有氣泡），點(diǎn)到混合至沉淀物全部溶解，放暗處5分鐘。（如果有三價(jià)鐵存在，先加入1ml40%氟化鉀溶液）
移取100ml溶液至250ml錐形瓶中，用硫代硫酸鈉滴定至淡黃色，加入淀粉溶液1ml，滴定至藍(lán)色剛好退去，記下用量V2。
         計(jì)算DO=M*V1*8*1000/100-M*V2*8*1000/100
         M ----硫代硫酸鈉濃度

       所用試劑
       硫酸錳溶液稱取120g四水硫酸錳（MnSO4.4H2O），或者96g一水硫酸錳，用水稀釋至250ml，如果不澄清，過濾。
       堿性碘化鉀-疊氮化鈉溶液溶解125g氫氧化鈉于100ml水中，溶解37.5g碘化鉀于50ml水中，溶解2.5g疊氮化鈉于水中。三者混合，加水稀釋至250ml。
       硫酸銅-氨基磺酸抑制劑溶解32g氨基磺酸于475g水中，溶解50g硫酸銅于500ml水中，混合，加入25ml冰乙酸，混勻。
       重鉻酸鉀0.025mol/l移取0.25mol/l重鉻酸鉀25.00ml至250ml容量瓶中，加水至標(biāo)線。
       1+5硫酸
       1%淀粉溶液與cod淀粉配法一致、
       硫代硫酸鈉溶液稱取3.2g硫代硫酸鈉溶解于煮沸冷卻的水中，加入0.2g碳酸鈉，用水稀釋至1000ml，儲存于棕色瓶中，使用前用0.025mol/l重鉻酸鉀標(biāo)定，方法如下
       于250ml碘量瓶中，加入100ml水和1g碘化鉀，加入10ml 0.025mol/l重鉻酸鉀溶液、5ml（1+5）硫酸，蓋上塞子，搖勻，暗處靜止5min，用硫代硫酸鈉滴定至淡黃色，加入1ml淀粉，繼續(xù)滴定到藍(lán)色剛好褪去，記錄用量V

       關(guān)于溶解氧的常用參數(shù)
       溶解在水中的氧稱為溶解氧（Dissolved Oxygen，DO），溶解氧以分子狀態(tài)存在于水中。水中溶解氧量是水質(zhì)重要指標(biāo)之一。

       水中溶解氧含量受到兩種作用的影響：一種是使DO下降的耗氧作用，包括耗氧有機(jī)物降解的耗氧，生物呼吸耗氧；另一種是使DO增加的復(fù)氧作用，主要有空氣中氧的溶解，水生植物的光合作用等。這兩種作用的相互消長，使水中溶解氧含量呈現(xiàn)出時(shí)空變化。

       若以CH2O代表有機(jī)物，則有機(jī)物氧化分解反應(yīng)式為：