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溶解氧是如何测定的

发布日期:2022-07-11      浏览次数:114

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1、溶解氧的基本概念:

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。

水中所含溶解氧受两个因素的影响:(1)使溶解氧下降的耗氧作用,包括好氧有机物降解时对氧的消耗和生物呼吸的消耗;(2)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产生的氧等,这两种作用使水体中的溶解氧含量呈现出时空变化特点。

水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。没有受到耗氧物质(一般为有机物)污染的水体,溶解氧呈饱和状态,如清洁地表水溶解氧接近饱和。在水体中有机物含量较多时,其耗氧速度超过氧的补给速度,则水中溶解氧将不断减少,甚至可接近于零,从而使有机物在缺氧条件下分解,出现发酵现象,使水质严重恶化。因此,在对水体的质量评价中,把溶解氧作为水质污染程度的一项指标。

2、目前在使用的三大检测方法:

目前我国的检测方法标准有:《水质溶解氧的测定碘量法》(GB7489-1987)、《水质溶解氧的测定电化学探头法》(HJ506-2009)和美国ASTM 标准(D888-05),前两种是中国国家和行业标准方法,后一种是美国环保署认可标准方法。

碘量法测定水中溶解氧的方法原理:

水中溶解氧的测定,一般用碘量法。在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液,生成氢氧化锰沉淀。由于氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧反应生成硫酸锰。15分钟后加入浓硫酸使棕色沉淀与溶液中所加入的碘化钾发生反应,而析出碘,溶解氧越多,析出的碘也越多,溶液的颜色也就越深。用移液管取一定量的反应完毕的水样,以淀粉做指示剂,用标准溶液滴定,计算出水样中溶解氧的含量。

电极极谱法测定水中溶解氧的方法原理:

两极间加恒定电压,电子由阴极流向阳极,产生扩散电流;一定温度下,扩散电流与溶解氧浓度成正比;建立电流与溶解氧浓度的定量关系;仪器将电流计读数自动转换为溶解氧浓度,并在屏幕上显示溶解氧值。

荧光法LDO测定水中溶解氧的方法原理:

调制的蓝光照到荧光物质上使其激发,并发出红光,由于氧分子可以带走能量(猝息效应),所以激发红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。采用与蓝光同步的红色光源作为参比,测量激发红光与参比光之间的相位差,并于内部标定值对比,从而计算出氧分子的浓度,经过一些处理,输出溶解氧。

碘量法测定步骤繁杂,不适合现场测定,检测时间相对较长。在水藻繁生的水体中,由于光合作用使放氧量增加,可能使水中的氧达到过饱和状态,此时用碘量法测定水中溶解氧比较困难,测定结果不够准确。

电极极谱法测定水中溶解氧步骤简单快捷,仪器价格相对较为低廉,属国家标准方法。但是随着氧气的消耗会在膜和电极上产生污垢,形成氧气梯度会降低反应速度。如果半透膜损坏,电解液容易被污染,会造成电池电势漂移,而漂移会被错误地显示为水样中溶解氧的浓度,因此需定期更换电解液及半透膜。

荧光法LDO测定水中溶解氧步骤简单快捷。相对前两种方法,荧光法LDO测定水中溶解氧无需标定,响应时间快,测量结果稳定,对流量没有要求,无干扰,减少清洗频率,维护量低。但仪器价格相对较高,不属于国家标准方法。


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