海水溶解氧的调查
海洋调查实验数据处理
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2.2 海水中溶解氧含量的测定㈠方法原理:本实验采用碘量滴定法进行测定,是用淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液进行标定,反应式如下:MnCl2+2NaO H→Mn(OH)2↓(白)+2NaCl2Mn(OH)2↓+O2→2MnO(OH)2↓(褐)4Mn(OH)2↓+O2+2H2O→4Mn(OH)3↓2Mn(OH)3↓+6H++2I-→2Mn2++I2+6H2OMnO(OH)2↓+4H++2I-→Mn2++I2+3H2OI 2+2S2O32-→S4O62-+2I-㈡溶解氧分析记录表海区三娘湾、月亮湾、钦州港采水时间 2012年5月29日气温 34℃式中:c(O)——水样中溶解氧浓度,μmol/dm3;V——滴定样品时用去硫代硫酸钠溶液体积,mL;c——硫代硫酸钠溶液的浓度,μmol/dm3;V1-V2——滴定用全部固定水样的体积,mL;㈣测定海水中DO的意义:溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。
水里的溶解氧被消耗,要恢复到初始状态,所需时间短,说明该水体的自净能力强,或者说水体污染不严重。
否则说明水体污染严重,自净能力弱,甚至失去自净能力。
2.8 海水中可溶性硝酸盐的测定(锌镉还原法)㈠方法原理:用镀镉的锌片将水样中的硝酸盐定量地还原为亚硝酸盐,水样中的总亚硝酸盐再用重氮-偶氮法测定,扣除海水中原有的亚硝酸盐氮含量,即得海水中硝酸氮的含量.㈡硝酸盐标准曲线记录表㈢硝酸盐标准曲线㈣硝酸盐分析记录表序号 标准溶液体积(cm 3) 硝酸盐-氮浓度μmol/dm 3 吸光值A n备注1 0 0 01.选用波长:543nm 。
2.测定池: 1cm 。
3.水为参比样,皿差0.001,空白0.006。
4. 吸光值A n 已扣除空白与皿差。
5.标准曲线方程:y=0.054x+0.0019 截距:a=0.0019斜率:b=0.0542 0.50 2.00 0.1073 1.00 4.00 0.2334 1.50 6.00 0.3185 2.50 10.0 0.53864.0016.00.869海区 三娘湾、月亮湾、钦州港 采水时间 2012年5月29日 气温 34℃式中:c(NO 3-N)----- 水样中硝酸盐-氮的浓度,μmol/dm 3;Ab-------空白吸光值,0.006;为0.22;a----标准工作曲线截距,0.0019; b----标准工作曲线斜率,0.054。
海水中溶解氧的测定
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海水中溶解氧的测定__摘要溶解氧是海洋调查中化学要素部分的重要项目之一。
本文综述了几种测定溶解氧的方法的原理和优缺点,为今后的研究提供参考。
关键词:海水溶解氧测定方法综述AbstractDissolved oxygen is part of one of the important projects of chemical elements in Marine investigation. This paper reviews the principle, advantages and disadvantages of various methods for the determination of dissolved oxygen, so as to provide reference for future research.Keywords: seawater dissolved oxygen; determination; method; Review1、引言海水中的溶解氧和海中动植物生长有密切关系,它的分布特征又是海水运动的一个重要的间接标志。
因此,溶解氧的含量及其分布变化与温度、盐度和密度一样,是海洋水文特征之一。
研究溶解氧可以知道大洋各深度上生物生存条件;了解大洋环流;含氧量特征是从表面下沉的海水的“年龄”的鲜明标志;确定各深度海水与表层水之间的关系。
目前,测定溶解氧的最常用方法有碘量法和分光光度法,另外,为了弥补常用方法在测定过程中出现的误差,其它一些更快捷更标准的溶解氧测定法也逐渐被采用,如氧化电极法、荧光淬灭法等。
2、碘量法在装好的待测试样中迅速加入固定剂MnS04和碱性KI溶液,此时溶液中形成Mn(OH)2白色沉淀,水样中的氧将继续把Mn(OH)2氧化为Mn(OH)3棕色沉淀或MnO(OH)2。
然后加入酸,则Mn(OH)3氧化碘化钾,生成碘单质,再用Na2S2O3标准溶液滴定碘。
02实验二 海水中溶解氧的测定(碘量法)-new
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实验二海水中溶解氧的测定(碘量法)1 实验目的和要求掌握碘量法测定溶解氧的方法原理。
2 方法原理溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。
水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。
大气压力下降、水温升高、含盐量增加,都会导致溶解氧含量降低。
清洁地表水溶解氧接近饱和。
当有大量藻类繁殖时,溶解氧可能过饱和;当水体受到有机物质、无机物质污染时,会使溶解氧降低,甚至趋于零,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。
水中溶解氧低于3-4mg/L时,许多鱼类呼吸困难;继续减少,则会窒息死亡。
在这种情况下,厌氧菌繁殖并活跃起来,有机物发生腐败作用,会使水源有臭味。
一般规定水体中的溶解氧至少在4mg/L以上。
在废水生化处理过程中,溶解氧也是一项重要控制指标。
测定水中溶解氧的方法有碘量法及其修正法和氧电极法。
清洁水可用碘量法;受污染和地面水和工业废水必须用修正的碘量法或氧电极法。
水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,在溶解氧的作用下,生或氢氧化锰沉淀,此时氢氧化锰性质极不稳定,继续氧化生成锰酸。
MnCl2+2NaOH=Mn(OH)2↓+2NaCl2Mn(OH)2↓+O2=2MnO(OH)2↓MnO(OH)2+Mn(OH)2=2H2O+MnMnO3↓棕黄色沉淀,溶解氧越多,沉淀颜色越深。
加酸后使已经化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)与溶液中所存在的碘化钾起氧化作用而释出碘。
2KI+H2SO4(浓)=2HI+K2SO4MnMnO3+2H2SO4(浓)+2HI=2MnSO4+I2+3H2O以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,可以计算出水样中溶解氧含量。
滴定反应如下:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(简洁原理:水样中溶解氧与氯化锰和氢氧化钠反应,生成高价锰棕色沉淀。
加酸溶解后,在碘离子存在下即释出与溶解氧含量相当的游离碘,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘,换算溶解氧含量。
)3 试剂及其配制除另有说明,所用试剂均为分析纯,水为蒸馏水或等效纯水。
海水分析化学实验.pdf
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海水分析化学实验
海水是地球上最普遍的溶液之一,其中溶解着各种矿物质、盐类和有机物质。
海水的成分不仅直接影响海洋生物的生长和分布,也对全球气候起着重要的调节作用。
为了进一步了解海水中各种物质的含量,进行海水分析化学实验显得尤为重要。
本文将介绍一系列海水分析化学实验的方法和步骤。
实验一:PH值测定
实验原理
海水的PH值是衡量海水酸碱度的重要指标,通常在8.1至8.3之间。
PH值的
变化对海洋生物的生长和生存都有重要影响。
PH值的测定可以通过玻璃电极PH
计进行。
实验步骤
1.取一定量的海水样品,放入PH计测量舱中。
2.调节PH计至待测海水样品检测模式。
3.记录下测得的PH值。
实验二:盐度分析
实验原理
海水的盐度是指单位海水中所含盐分的质量,通常以盐度‰表示。
盐度的测定可以通过电导率仪进行。
实验步骤
1.取一定量的海水样品,放入电导率测量舱中。
2.调节电导率仪至盐度测量模式。
3.记录下测得的盐度数值。
实验三:溶解氧测定
实验原理
海水中的溶解氧含量对海洋生态系统的健康起着重要作用。
溶解氧的测定可以
通过溶解氧仪进行。
实验步骤
1.取一定量的海水样品,放入溶解氧仪测量舱中。
2.调节溶解氧仪至检测模式。
3.记录下测得的溶解氧含量。
综上所述,通过上述实验可以更全面地了解海水的化学成分,有助于我们更深入地研究海洋生态系统和全球气候变化对海水的影响。
希望这些实验方法能为相关研究提供帮助和参考。
海水溶解氧量
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海水溶解氧量介绍海水溶解氧量是指海水中溶解的氧气的含量,它是海洋生态系统中重要的生物地球化学特征之一。
海水溶解氧量的变化对海洋生物的生存和分布起着至关重要的作用。
本文将从海水溶解氧的来源与消耗、影响因素、测量方法以及对生物的影响等方面进行探讨。
来源与消耗海水中的溶解氧主要来自以下几个方面: 1. 大气交换:海水表面与大气接触,通过空气中的氧气交换,使海水中溶解氧的含量增加。
2. 水下光合作用:海洋中的光合作用生物(如浮游植物和海藻)通过光合作用吸收二氧化碳,并释放氧气到海水中。
3. 深层水的上升:深层水中溶解氧的含量较高,当深层水上升到海表时,会增加海水中的溶解氧含量。
海水中的溶解氧也会通过以下途径消耗: 1. 呼吸作用:海洋生物通过呼吸将溶解氧转化为二氧化碳和水,释放能量并维持生命活动。
2. 生物分解作用:有机物的分解会消耗氧气,如死亡的植物和动物在分解过程中会消耗大量氧气。
3. 氧化作用:某些化学反应会消耗氧气,如氧化亚铁和硫化氢等反应。
影响因素海水溶解氧量受多种因素的影响,下面列举了一些主要因素: 1. 温度:海水温度升高会降低溶解氧的含量,因为温度升高会使氧气分子运动更剧烈,从而减少溶解氧的溶解度。
2. 盐度:盐度升高会增加海水的溶解氧含量,因为盐度升高会增加海水的溶解氧溶解度。
3. 混合作用:海水的混合作用能够增加溶解氧的含量,如波浪、洋流和风等都可以促进海水中的溶解氧混合。
4. 光照:光照是影响海洋中光合作用的重要因素,光照强度越大,海洋中的光合作用越活跃,从而增加溶解氧的含量。
5. 生物活动:海洋生物的呼吸作用和光合作用都会影响海水中的溶解氧含量。
测量方法测量海水中的溶解氧量是了解海洋生态系统健康状况的重要手段。
目前常用的测量方法主要有以下几种: 1. 电极法:使用溶解氧电极直接测量海水中的溶解氧含量。
这种方法操作简便,但对电极的精确度要求较高。
2. 滴定法:将海水样品与亚硝酸铵反应,然后滴定硝酸亚铁溶液,通过滴定的量来计算溶解氧的含量。
东海冬季海水溶解氧、盐度的分布特征分析
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东海冬季海水溶解氧、盐度的分布特征分析冉珊珊;时宇;杨一帆;黄黄;苏海蓉;徐杰;刘金娥;陈浩【摘要】海水溶解氧、盐度对于海洋生态环境有一定指示作用。
2014年冬季设置9个断面,49个站位,以1 m为间隔,调查东海近岸海域海水表层至底层冬季溶解氧、盐度变化,分析结果如下:1) 东海近岸海域冬季海水溶解氧含量在1.31~8.40mg?L?1之间,表层溶解氧平均含量约7.00 ± 0.26 mg?L?1,底层溶解氧平均含量约4.33 ± 0.99 mg?L?1。
各断面溶解氧含量由近岸向海下降,变化范围逐渐减小。
在整个研究区域内,溶解氧含量从西北向东南方向下降。
在垂直方向,溶解氧表层含量高于底层,在一定深度溶解氧含量急剧下降,在底层趋于稳定。
2) 东海近岸海域冬季海水盐度在29.60‰~34.00‰之间,近岸海域盐度低于远海,最大值出现在研究区域的东南部。
东海海域盐度随深度增加而增加,在一定深度急剧升高,底层海水盐度稳定;近岸海域盐度垂直变化范围大于远岸。
东海海域溶解氧和盐度变化受多种因素影响。
【期刊名称】《海洋科学前沿》【年(卷),期】2017(004)004【总页数】9页(P118-126)【关键词】东海;冬季;溶解氧;盐度;分布特征【作者】冉珊珊;时宇;杨一帆;黄黄;苏海蓉;徐杰;刘金娥;陈浩【作者单位】[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[2]江苏省水土环境生态修复工程实验室,江苏南京;;[2]江苏省水土环境生态修复工程实验室,江苏南京;;[3]江苏盐城国家级珍禽自然保护区,江苏盐城;【正文语种】中文【中图分类】P71. 引言海水溶解氧(Dissolved O xygen, D O)作为重要的海水环境指标,对海区内生态环境状况有重要意义[1]。
海水中溶解氧测定方法
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32 溶解氧32.1碘量法32.1.1适用范围和应用领域本法适用于大洋和近岸海水及河水、河口水溶解氧的测定。
32.1.2方法原理水样中溶解氧与氯化锰和氢氧化钠反应,生成高价锰棕色沉淀。
加酸溶解后,在碘离子存在下即释出与溶解氧含量相当的游离碘,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘,换算溶解氧含量。
32.1.3试剂及其配制除另有说明,所用试剂均为分析纯,水为蒸馏水或等效纯水。
32.1.3.1氯化锰溶液:称取210g氯化锰(MnCl2·4H2O),溶于水,并稀释至500mL。
32.1.3.2碱性碘化钾溶液:称取250g氢氧化钠(NaOH),在搅拌下溶于250mL水中,冷却后,加75g碘化钾(KI),稀释至500mL,盛于具橡皮塞的棕色试剂瓶中。
32.1.3.3硫酸溶液:1+1。
在搅拌下,将50mL浓硫酸(H2SO4,ρ=1.84g/mL)小心地加到同体积的水中,混匀。
盛于试剂瓶中。
32.1.3.4硫代硫酸钠溶液:c(Na2S2O3·5H2O)=0.01mol/L。
配制及标定见33.1.3.4。
32.1.3.5淀粉溶液:5g/L。
见33.1.3.6。
32.1.3.6碘化钾(KI,化学纯,干燥)。
32.1.3.7碘酸钾标准溶液:c(1/6KIO3)=0.0100mol/L称取3.567g碘酸钾:(KIO3,优级纯,预先在120℃烘2h,置于硅胶干燥器中冷却),溶于水中,全量移入1000mL量瓶中,加水至标线,混匀。
置于冷暗处,有效期为一个月。
使用时量取10.00mL加水稀释至100mL,此液浓度为0.0100mol/L。
32.1.4仪器及设备——水样瓶:容积125mL左右,瓶塞为锥形,磨口要严密,容积须经校正;——玻璃管:直径5~6mm,长12cm;——乳胶管:直径同玻璃管,长20~30cm;——溶解氧滴定管:25mL,分刻度0.0.5mL;——电磁搅拌器:转速可调至150~400r/min;——玻璃磁转子:直径约3~5mn,长25mm;——锥形烧瓶:250mL;——碘量瓶:250mL;——量筒:100mL;——烧杯:500,1000mL;——双联打气球;——试剂瓶:500mL,5个;棕色10,2 500mL;——定量加液器:5mL,4个;——移液吸管:20mL;——一般实验室常备仪器和设备。
溶解氧的测定方法汇总 (2)
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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均衡。
溶解氧的饱和和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有亲密关系。
洁净地面水溶解氧一般靠近饱和。
因为藻类的生长,溶解氧可能过饱和。
水体受有机、无机复原性物质污染,使溶解氧降低。
当大气中的氧来不及增补时,水中溶解氧渐渐降低,以致趋近于零,此时厌氧菌生殖,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,差别很大。
1、方法的选择测定水中溶解氧往常采纳碘量法及其修正法和膜电极法。
洁净水可直接采纳碘量法测定。
水样有色或含有氧化性及复原性物质、藻类、悬浮物等扰乱测定。
氧化性物质可使碘化物游离出碘,产生正扰乱;某些复原性物质可把碘复原成碘化物,产生负扰乱;有机物(如腐植酸、丹宁酸、木质素等)可能被部分氧化,产生正扰乱。
所以大多半受污染的地表水和工业废水,一定采纳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 L,二价铁低于 1 mg/L 时,采纳叠氮化钠修正法。
此法合用于多半污水及生化办理出水;水样中二价铁高于 1 mg/L,采纳高锰酸钾修正法;水样有色或有悬浮物,采纳明矾絮凝修正法;含有活性污泥悬浮物的水样,采纳硫酸铜—氨基磺酸絮凝修正法。
膜电极法是依据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。
方法简易、快速,扰乱少,可用于现场测定。
2、水样的采纳与保留用碘量法测定水中溶解氧,水样常收集到溶解氧瓶中。
收集水样时,要注意不使水样曝气或有气泡存在采样瓶中。
可用水样冲刷溶解氧瓶后,沿瓶壁直接倾灌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 1/3~1/2 左右。
水样收集后,为防备溶解氧的变化,应立刻加固定剂于样品中,并存于冷暗处,同时记录水平和大气压力。
一、碘量法GB7489--89概述水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将廉价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色积淀。
加酸后,氢氧化物积淀溶解并与碘离子反响而释出游离碘。
海水-溶解氧的测定-方法验证报告
![海水-溶解氧的测定-方法验证报告](https://img.taocdn.com/s3/m/27b6e888f424ccbff121dd36a32d7375a417c68c.png)
海水溶解氧的测定GB17378.4-2007碘量法验证报告1、目的通过对实验人员、设备、物料、方法,环境的能力确认,验证实验室均已达到各种要求,具备开展此实验的能力。
2、方法简介水样中溶解氧与与氯化锰和氢氧化钠反应,生成高价锰棕色沉淀。
加酸溶解后,在碘离子存在下即释出与溶解氧含量相当的游离碘,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘,换算溶解氧含量。
3、仪器设备及药品验证情况3.1使用仪器设备:定量加液器、电磁搅拌器、250ml锥形瓶、25ml滴定管、细口玻璃瓶、容量瓶250mL、分析天平、移液管20mL、移液管2ml/5ml、烧杯50ml。
3.2设备验证情况设备验收合格。
4、环境条件验证情况4.1本方法对环境无特殊要求。
4.2目前对环境的设施和监控情况天平室环境指标:温度:23℃;湿度66%。
序号验收项目仪器对环境要求方法对环境要求环境控制设备情况验收结果备注1温度-10-55℃---配备空调合格/ 2湿度小于85%---/合格/4.3环境验证条件符合要要求5、人员能力验证5.1该项目人员配备情况有二名以上符合条件的实验人员。
5.2人员培训及考核情况通过培训,考核合格,相关记录见人员技术档案。
6、标准物质及试剂验证情况6.1方法所需标准(物质)溶液及试剂情况6.1表试剂名称试剂纯度要求备注纯水//氢氧化钠分析纯/硫代硫酸钠标准溶液有证标准物质浓度0.09997moL/L 氯化锰有证标准物质/碘化钾分析纯/硫酸分析纯/淀粉分析纯/6.2配备情况6.2表试剂名称生产厂家、规格批号/编号是否达到要求20180604是氢氧化钠天津科密欧化学试剂有限公司/500g硫代硫酸钠标准溶北京坛墨质检科技有限公司B1805091是液BW20022-0.1-W-500/500ml氯化锰天津科密欧化学试剂有限公司/500g20180110是碘化钾天津科密欧化学试剂有限公司/500g20180511是硫酸天津科密欧化学试剂有限公司/500ml20140220是淀粉天津科密欧化学试剂有限公司/500g20170302是7、方法验证情况7.1方法要求7.11检出限:方法无要求7.12精密度:方法无要求。
实验2 海水溶解氧的测定
![实验2 海水溶解氧的测定](https://img.taocdn.com/s3/m/14659aefaeaad1f346933fbd.png)
实验1数据记录表 实验 数据记录表 滴定15ml标准海 1 滴定 标准海 水所用AgNO3体 水所用 体 2 积 A 标准海水氯度N 标准海水氯度 α=N-A 滴定15ml海水样 1 海水样 滴定 品所用AgNO3体 品所用 体 2 积 a F k 水样氯度 a+k
V硫代硫酸钠样 × C硫代硫酸钠
1 1 所以氧气物质的量为:nO2 = × V硫代硫酸钠样 × C硫代硫酸钠 2 2 将Na2 S 2O3浓度C硫代硫酸钠 = 6 × V碘酸钾 × C碘酸钾 / V硫代硫酸钠标 代入得 1 1 nO2 = × V硫代硫酸钠样 × 6 × V碘酸钾 × C碘酸钾 / V硫代硫酸钠标 2 2 所以溶解氧DO(毫升O2 / 升) = 1 1 ( × V硫代硫酸钠样 × 6 × V碘酸钾 × C碘酸钾 / V硫代硫酸钠标 ) × 22.4 × 1000 / V水样 2 2
硫代硫酸钠溶液浓度标定
用标准碘酸钾溶液标定硫代硫酸钠溶液浓度
IO + 5I + 6 H → 3I 2 + 3H 2O(过量碘化钾生成碘) 1 V碘酸钾 × C碘酸钾
I2 + 1 3 × V碘酸钾 × C碘酸钾
− 3
+
+
3 3 × V碘酸钾 × C碘酸钾
2 S 2O
2− 3
→ 2 I + S 4O (滴定)
慢慢滴定至兰色刚消失
水样的滴定步骤 G. Wong et al., 2009; Marine Chemistry
实验原理中需推导的公式
设标定硫代硫酸钠用碘酸钾体积为V碘酸钾 (l ), 用硫代硫酸钠的体积为V硫代硫酸钠标 (l ), ; 碘酸钾浓度为C 碘酸钾 mol / l) ( 滴定样品用硫代硫酸钠的体积为V硫代硫酸钠样 (l ), 水样体积为V水样 (l ), 试推导溶解氧DO(毫升O2 / 升) ? =
近海溶解氧
![近海溶解氧](https://img.taocdn.com/s3/m/adc21727a7c30c22590102020740be1e640ecc57.png)
近海溶解氧。
其中,近海底层水域的平均溶解氧含量为-0。
2mg/L,而30米以下的海水中,溶解氧含量就会逐渐升高,近海10-50米深处的平均溶解氧含量已达3-4mg/L,大大超过了0。
3mg/L的国家标准。
从海水溶解氧测试结果分析,该地区水域溶解氧含量呈逐年递增趋势,说明该地区水体水质好,有利于鱼类及浮游生物生长,对渔业养殖极为有利。
一、近海水体溶解氧含量现状近海地区的海洋生物有浮游藻类、贝类、蟹类等,他们大多生活在水温低、营养盐度较高、海水透明度大、含氧量相对不足的环境中。
据资料统计,近海海水每升中的含氧量大致只有0。
6mg。
那么为什么近海水体的溶解氧含量会出现如此大的变化呢?根据专家介绍,这是由于受到以下几个方面因素的综合作用所致: 1、水文因素:近海大部分海区都受着气象学上暖流的控制,故暖流中的营养盐类被带入了近海,为浮游藻类提供了丰富的营养源。
而且由于近海浅层水温随季节变化较小,加之光照强烈,紫外线辐射时间长,使得海水中的光合作用旺盛,利于藻类的生长繁殖,而近海地区生物又较多,因此造成近海海水溶解氧含量偏高。
另外,地震活动也可能导致海底地形的改变,使近海的溶解氧含量产生波动。
—、影响近海生物繁衍的主要因素1、温度:低温会使水生动植物减少进食,从而使机体对有机物的利用率降低,同时对呼吸的消耗也相应减少,从而使体内的储备营养更加充足。
2、盐度和氯度:高浓度的盐份会引起缺氧,并抑制鱼类生长,但适当的盐度和氯度又能促进鱼类生长,这一切都与溶解氧含量紧密相关。
二、引发缺氧的其他原因1、腐败性气体:近海地区虽然无严重污染,但某些人工设施的废气通过各种途径仍然排放到空气中,特别是某些发电厂、化肥厂的废气排放到空气中后,不仅使水体产生恶臭,而且还会使溶解氧含量大幅度降低。
2、盐度和氯度:高浓度的盐份会引起缺氧,并抑制鱼类生长,但适当的盐度和氯度又能促进鱼类生长,这一切都与溶解氧含量紧密相关。
三、解决近海缺氧问题的对策和建议1、人工增氧:在近海海域安装或改装增氧机,以提高溶解氧含量。
海水分析化学 第四章 海水中溶解氧的测定
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解:溶解氧测定过程中发生的反应有:
MnCl2 + 2NaOH = Mn(OH)2↓ + 2NaCl 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO(OH)2↓ MnO(OH)2 + 2H2SO4 = Mn(SO4)2 + 3H2O 2KI + Mn(SO4)2 = I2 + MnSO4 + K2SO4 I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 由此可以得出以下关系式:
全球大洋环流
全球大洋环流
(褐色)
蓝
作业习题
简答题 1. 海水分析化学中常用的样品固定及贮存方法?
2. Winkler法测定溶解氧的方法原理、测定步骤、结果 计算,并分析其误差来源。
作业习题
计算题
2. Winkler法测定溶解氧的方法原理、测定步骤、结果计算, 并分析其误差来源。
方法原理: 通过碱性锰化物将水中的溶解氧固定,酸化将溶解氧定量转化为游
离的I2后,用Na2S2O3滴定游离I2,求出溶解氧含量。
测定步骤: 1)溶解氧的固定:取样现场用吸液管插入250 mL溶解氧瓶的液面下,
加入1 mL MnCl2溶液,1 mL碱性碘化钾,盖好瓶塞,颠倒混合数次, 静置。 2)打开瓶塞,移取上清液置于300 mL或500 mL锥形瓶后,立即用吸 管插入溶解氧瓶液面下加入1 mL H2SO4,盖上瓶塞颠倒混合均匀,至 沉淀物全部溶解,放于暗处静置5 min。
=7.5 (mg/L)
O2→2MnO(OH)2→2Mn(SO4)2→2I2→4Na2S2O3 1mol的O2和4mol的Na2S2O3相当,用硫代硫酸钠的摩尔数乘氧的分子量除以4可 得到氧的质量(mg),再乘1000可得每升水样所含氧的毫克数。 溶解氧(mg/L)=CNa2S2O3×VNa2S2O3×32/4×1000/V水
东海冬季海水溶解氧,盐度的分布特征分析
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东海冬季海水溶解氧,盐度的分布特征分析东海是一片深栖鱼类的重要繁殖地,对东海的水文特征及其变化研究显得尤为重要。
研究表明,东海的溶解氧和盐度是涉及水文特征及其变化的两个重要指标。
本文将分析东海冬季溶解氧和盐度的分布特征。
根据有关数据分析,东海冬季溶解氧分布比较均匀,变化范围较小,最低浓度3.6mg/L,最高浓度7.2mg/L,平均浓度值5.4mg/L,浓度变化范围不足1 mg/L。
岛礁区溶解氧浓度整体高于其他海区,表示岛礁区水质较好。
盐度的分布特征也比较均匀,其平均盐度为32.2‰,最高盐度36.2‰,最低盐度26.2‰,二者之间的变化范围也不足一‰。
岛礁区海水盐度的数值总体上较其他地区的低,表明岛礁区的水质较好。
从东海空间分布看,冬季溶解氧和盐度呈空间不均匀分布。
受水动力的影响,海水产生了不同程度的代谢,不同水动力影响专区溶解氧和盐度的分布均不同,各专区的溶解氧和盐度分布又各有特色。
从该区域溶解氧分布特征看,区域性变化较小,溶解氧均匀分布,溶解氧低浓度出现在东南沿海区域,可能受河流污染的影响。
从该区域盐度的分布特征看,其变化也较小,更多的低盐度分布在各个专区,其海域盐度中低盐度的分布比例较大。
东海冬季溶解氧和盐度的分布特征与供水、汇水、水文动力、悬浮溶解物等因素密切相关。
从水质评价上看,东海冬季溶解氧分布比较均匀,变化范围较小,最高浓度7.2mg/L,最低浓度3.6mg/L,平均浓度为5.4mg/L,高于我国《海洋水文水质基准》规定的溶解氧最低值,表明东海溶解氧状况较好,但其变化范围仍较小。
盐度的分布特征也比较均匀,其变化范围也不足1‰,表现出较好的水文特征。
根据上述分析,东海冬季溶解氧和盐度的分布特征均表现出较好的水文特征,有利于深栖鱼类的繁殖,是大项目搞好的必要前提。
但由于水文特性本身的变化及水文动力的影响,溶解氧和盐度的分布特征也可能发生变化,为此,建立完善的监测体系,加大监测力度,能够有效避免和防止环境污染发生,有助于保护东海水质,推动东海渔业发展。
溶解氧的测定(精)
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溶解氧(DO)的测定(碘量法)本法适用于大洋和近岸海水及河水、河口水溶解氧的测定。
一、方法原理用锰(2+)在碱性介质中与溶解氧反应生成亚锰酸(H2MnO3),然后在酸性介质中使亚锰酸和碘化钾反应,析出碘(I2),最后用淀粉做指示剂,用硫代硫酸钠(Na2S2O3)滴定析出的I2的量,其反应如下:溶解氧的固定:MnSO4+2NaOH—Mn(OH)2↓(白色)+Na2SO42Mn(OH)2+O2——2H2MnO3↓(棕褐色)水中的溶解氧被转化到沉淀中的过程成为溶解氧的固定。
酸化:H2MnO3+2H2SO4+2KI=MnSO4+I2+K2SO4+3H2O滴定:2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6合并上述各式得:Na2S2O3相当于1/4O2即滴定每消耗1摩尔的Na2S2O3,相当于水中有1/4摩尔的O2,也即相当于水中有8克的O2。
二、仪器及设备棕色水样瓶(容积125mL左右的棕色瓶,瓶塞为锥形,磨口要严密,容积须经校正)或溶解氧瓶酸式滴定管移液管碘量瓶温度计一般实验室常备仪器和设备三、试剂配制1.硫酸锰溶液:称取48g硫酸锰(MnSO4•4H2O)或52g MnSO4•5H2O或40g MnSO4•2H2O,或40g MnCL•4H2O溶于水,并稀释至100mL。
2.碱性碘化钾溶液:称取50g氢氧化钠(NaOH),在搅拌下溶于50mL水中,冷却后,加15g碘化钾(KI),稀释至100mL,盛于具橡皮塞的棕色试剂瓶中。
此溶液为强碱性,腐蚀性很大,使用时注意勿溅在皮肤或衣服上3.浓硫酸:比重1.84,强酸腐蚀性很大,使用注意勿溅在皮肤或衣服上。
4.硫酸溶液(1:1):在搅拌下,将50 mL浓硫酸(ρ=1.84g/mL)小心加入同体积的水中,混匀。
盛于试剂瓶中。
5.硫代硫酸钠溶液(CNa2S2O3=0.01mol/L):称取2.5g硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O),用刚煮沸冷却的蒸馏水溶解,加入约2g碳酸钠,稀释至1L,移入棕色试剂瓶中,置于阴凉处保存。
水域溶解氧分布特征及影响因素研究综述
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水域溶解氧分布特征及影响因素研究综述摘要:基于水域溶解氧分布特征及影响因素的前期研究成果,本文对其进行系统分区整理,总结归纳影响溶解氧含量变化的主要因素,并对后续研究方向提出建议,望能够对同行业有一定的参考性价值。
关键词:溶解氧;影响因素;研究综述随着海洋经济不断发展,海洋污染日益严重,富含N、P等营养物质的生活、工业废水大量排入海洋造成某些海域富营养化,直接导致某些海区海水缺氧现象日益严重。
溶解氧(DO)代表溶解于海水内氧气的含量,绝大部分的海洋生物均需依赖溶解氧来维持生命。
溶解氧水平不仅是衡量水体自净能力的一个重要指标,也反映了海洋生物的生长状况和海水的环境质量,对海洋渔业发展有重大影响。
然而,当前低氧已经成为世界范围内沿岸物理交换不良水域的一个主要环境问题,典型的例子当属长江口外的季节性大范围底层低氧现象[1]。
Vaquer-Sunyer 等人研究发现,许多海洋生物在溶解氧3mg/L~4mg/L时就受到显著影响[2]。
此外,溶解氧水平在很短时间内就会发生剧烈变化,因此海洋溶解氧一直是保持海洋生态平衡最重要的环境因素之一。
为及时有效应对溶解氧含量过低对海洋环境产生的恶劣影响,针对溶解氧含量的分布特征及影响因素研究,一直是海洋环境监测和海洋动力学、海洋化学研究的重要内容之一,国内外众多学者针对重点海域、湖泊及生物养殖区溶解氧的分布特征及影响因素给予大量关注,整理归纳,主要有以下几片海域。
长江口海域溶解氧分布特征及影响因素研究张莹莹、张经等[3]对长江口及其毗邻海域某断面上的溶解氧的分布特征的研究结果表明,在6月的航次中,DO值随着离岸距离的增加逐渐增加,底层DO值低于表层;8月份调查海区底层明显出现低氧状态,形成原因主要是海水层状结构稳定水交换较弱和有机物分解耗氧;长江径流N、P污染物的不断输入为低氧区域表层浮游植物的生长提供了丰富的营养盐,从而加剧了氧亏损。
石晓勇、陆茸等[4]对长江口邻近海域的秋季溶解氧分布特征及主要影响因素进行了研究,结果显示,溶解氧平面分布整体上呈近岸高、外海低,表层高、底层低的分布趋势,在约20m深度存在溶解氧跃层。
水产学中溶氧情况的判断
![水产学中溶氧情况的判断](https://img.taocdn.com/s3/m/48ce57bd900ef12d2af90242a8956bec0975a5c1.png)
水产学中溶氧情况的判断一、溶氧的重要性溶氧是水产养殖中非常重要的指标之一,它直接关系到水体中生物的生长发育和健康状况。
水中溶解的氧气是水生生物进行呼吸作用的重要物质,能够维持水生生物的新陈代谢,影响其生长速度和免疫力。
如果水体中的溶氧含量过低,会导致鱼类缺氧甚至窒息,严重时会引发鱼类大规模死亡事件。
二、溶氧的测定方法1. Winkler法:该方法是目前应用最广泛且准确度较高的测定溶氧的方法。
它通过将水样中的溶解氧与亚硫酸钠反应生成亚硫酸盐,再与碘化钾反应生成碘,最后用硫代硫酸钠滴定测定溶解氧的含量。
2. 电化学法:该方法是利用电极与水样中溶解氧发生氧化还原反应,通过测量电极产生的电流来计算溶解氧的含量。
常用的电极有氧阴极和银/银氯化银电极等。
三、影响溶氧情况的因素1. 温度:溶氧容量随着温度的升高而降低。
一般来说,水温每升高1摄氏度,溶氧容量会减少2%~5%。
2. 盐度:海水中的溶氧容量相对较低,一般为淡水的60%~80%。
高盐度会降低溶氧容量,对于海水养殖的水产生物来说,需要特别注意溶氧情况。
3. 水体流动:水体流动有助于增加溶氧量,通过氧气与空气接触的面积增大,促使氧气更好地溶解于水中。
4. 水体污染:水体中存在大量有机物质时,会消耗溶解氧,导致溶氧量降低。
因此,在养殖过程中要注意控制水体污染,保持水质清洁。
水产学中溶氧情况的判断对于养殖水产的健康发展至关重要。
通过合理的测定溶氧方法,及时了解和监控水体中溶氧含量,可以采取相应的措施来调节和改善溶氧情况。
同时,要注意水体的温度、盐度、流动与污染等因素对溶氧的影响,确保水产养殖环境的良好状态,为水生生物提供良好的生长环境。
海洋环境中的溶解氧监测与研究
![海洋环境中的溶解氧监测与研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7cffdb54a31614791711cc7931b765ce04087a56.png)
海洋环境中的溶解氧监测与研究溶解氧是海洋中至关重要的参数之一。
海洋中的生物生活依赖于氧气的存在以维持其呼吸过程。
此外,氧气也对海洋化学过程和物理过程起着至关重要的作用。
因此,对于海洋环境中溶解氧的监测与研究具有重要的科学和环境意义。
对于溶解氧的监测,科学家和研究人员使用多种方法来获取准确的数据。
其中最常用的方法是使用氧电极进行现场监测。
氧电极是一种测量溶解氧浓度的传感器,通过测量样品溶液中的溶解氧浓度来确定溶解氧的含量。
这种方法简单易行且准确可靠,适用于实时监测和野外调查。
另一种常用的监测方法是利用自动监测设备,如多参数水质监测仪。
这些仪器可以测量多种水质参数,包括溶解氧。
这种方法适用于长时间监测和大量数据收集。
通过将自动监测设备安装在浮标、浮动设备或船只上,可以实时监测海洋中的溶解氧浓度,并获得连续的时间序列数据。
此外,科学家还可以使用船载气体分析仪对海洋中的氧气进行监测。
这种方法主要用于大规模的海洋考察和调查,可以提供更全面的溶解氧分布信息。
船载气体分析仪通常与其他探测设备配合使用,如声呐或聚合物反应溶解氧分析仪,以获取更准确的数据。
除了监测,研究人员还对海洋环境中溶解氧的变化和影响进行了深入研究。
其中一个重要的研究方向是溶解氧与气候变化的关系。
溶解氧在海洋中的分布与海洋循环和气候变化密切相关。
随着全球气候变暖,海洋中的溶解氧含量可能会发生变化。
研究人员使用数值模拟和实验研究方法来探究气候变化对溶解氧的影响以及其对海洋生态系统的潜在影响。
除了气候变化,人类活动也对海洋环境中的溶解氧产生了不可忽视的影响。
大规模的水体污染、废水排放和过度捕捞都可能导致溶解氧的降低。
这种情况对海洋生物群落和生态系统产生了严重的影响,甚至可能导致生态系统的崩溃。
研究人员通过分析海洋溶解氧的时空变化,以及与人类活动的关联,为保护和管理海洋环境提供科学依据。
总而言之,海洋环境中的溶解氧监测与研究对于了解海洋生态系统的健康状态、气候变化的影响以及人类活动对海洋的影响具有重要意义。
海水中溶解氧的测定(碘量法)
![海水中溶解氧的测定(碘量法)](https://img.taocdn.com/s3/m/a7c2f6016c85ec3a86c2c505.png)
实验二海水中溶解氧的测定(碘量法)1 实验目的和要求掌握碘量法测定溶解氧的方法原理。
2 方法原理溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。
水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。
大气压力下降、水温升高、含盐量增加,都会导致溶解氧含量降低。
清洁地表水溶解氧接近饱和。
当有大量藻类繁殖时,溶解氧可能过饱和;当水体受到有机物质、无机物质污染时,会使溶解氧降低,甚至趋于零,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。
水中溶解氧低于3-4mg/L时,许多鱼类呼吸困难;继续减少,则会窒息死亡。
在这种情况下,厌氧菌繁殖并活跃起来,有机物发生腐败作用,会使水源有臭味。
一般规定水体中的溶解氧至少在4mg/L以上。
在废水生化处理过程中,溶解氧也是一项重要控制指标。
测定水中溶解氧的方法有碘量法及其修正法和氧电极法。
清洁水可用碘量法;受污染和地面水和工业废水必须用修正的碘量法或氧电极法。
水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,在溶解氧的作用下,生或氢氧化锰沉淀,此时氢氧化锰性质极不稳定,继续氧化生成锰酸。
MnCl2+2NaOH=Mn(OH)2↓+2NaCl2Mn(OH)2↓+O2=2MnO(OH)2↓MnO(OH)2+Mn(OH)2=2H2O+MnMnO3↓棕黄色沉淀,溶解氧越多,沉淀颜色越深。
加酸后使已经化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)与溶液中所存在的碘化钾起氧化作用而释出碘。
2KI+H2SO4(浓)=2HI+K2SO4MnMnO3+2H2SO4(浓)+2HI=2MnSO4+I2+3H2O以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,可以计算出水样中溶解氧含量。
滴定反应如下:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(简洁原理:水样中溶解氧与氯化锰和氢氧化钠反应,生成高价锰棕色沉淀。
加酸溶解后,在碘离子存在下即释出与溶解氧含量相当的游离碘,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘,换算溶解氧含量。
)3 试剂及其配制除另有说明,所用试剂均为分析纯,水为蒸馏水或等效纯水。
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海洋调查方法——海水溶解氧的调查姓名:______________________学号:_______________________学院:_______________________专业:_______________________海水溶解氧的调查摘要:溶解在海水中的氧是海洋生命活动不可缺少的物质。
它的含量在海洋中的分布,既受化学过程和生物过程的影响,还受物理过程的影响。
这方面的研究,从19世纪就已经开始。
在20世纪初期建立了适合现场分析的温克勒方法以后,进展比较快,至40年代前后,已取得了关于大洋中氧含量分布的比较完整的资料。
关键字:海水溶解氧碘量法电流测定法一、调查目的1.通过对水中溶解氧含量的测定了解水体受有机物污染情况。
2.学习滴定分析方法进行水质监测。
3.学习掌握移液、滴定等基本操作技能。
二、调查对象海洋溶解氧:Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子状态的氧,即水中的O2,用DO表示。
溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。
溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时,大气中的氧气向水体渗入;另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。
三、调查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。
此时氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰:2MnSO4+4NaOH=2Mn(OH)2↓+2Na2SO42Mn(OH)2+O2=2H2MnO3H2MnO3十Mn(OH)2=MnMnO3↓+2H2O(棕色沉淀) 加入浓硫酸使棕色沉淀(MnMn02)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。
2KI+H2SO4=2HI+K2SO4MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2OI2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6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。
四、调查药品1、仪器:溶解氧瓶(250ml) 锥形瓶(250ml) 酸式滴定管(25ml) 移液管(50m1) 吸球2、药品:硫酸锰溶液碱性碘化钾溶液浓硫酸淀粉溶液(1%) 硫代硫酸钠溶液(0.025mol/L)五、调查方法1、碘量法(一)水样的采集与固定1、用溶解氧瓶取水面下20—50cm海水,使水样充满250ml的磨口瓶中,用尖嘴塞慢慢盖上,不留气泡。
2、在海边取下瓶盖,用移液管吸取硫酸锰溶液1ml插入瓶内液面下,缓慢放出溶液于溶解氧瓶中。
3、取另一只移液管,按上述操作往水样中加入2ml碱性碘化钾溶液,盖紧瓶塞,将瓶颠倒振摇使之充分摇匀。
此时,水样中的氧被固定生成锰酸锰(MnMnO3)棕色沉淀。
将固定了溶解氧的水样带回实验室备用。
(二)酸化往水样中加入2ml浓硫酸,盖上瓶塞,摇匀,直至沉淀物完全溶解为止(若没全溶解还可再加少量的浓酸)。
此时,溶液中有I2产生,将瓶在阴暗处放5分钟,使I2全部析出来。
(三)用标准Na2S2O3溶液滴定1、用50ml移液管从瓶中取水样于锥形瓶中。
2、用标准Na2SN2O3溶液滴定至浅黄色。
3、向锥形瓶中加入淀粉溶液2ml(此时确芤合岳渡?。
4、继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色变成无色为止。
5、记下消耗Na2S2O3标准溶液的体积。
6、按上述方法平行测定三次。
(四)计算溶解氧(mg/L)=CNa2S2O3×VNa2S2O3×32/4×1000/V水O2―→2Mn(OH)2―→MnMnO3―→2I2―→4Na2S2O31mol的O2和4mol的Na2S2O3相当用硫代硫酸钠的摩尔数乘氧的摩尔数除以4可得到氧的质量(mg),再乘1000可得每升水样所含氧的毫克数:CNa2S2O3——硫代硫酸钠摩尔浓度(0.0250mol/L)VNa2S2O3——硫代硫酸钠体积(m1)V水——水样的体积(ml)(五)试剂的配制l、硫酸锰溶液。
溶解480g分析纯硫酸锰(MnS04·H20)溶于蒸馏水中,过滤后稀释成1L。
2、碱性碘化钾溶液。
取500g分析纯氢氧化钠溶解于300—400ml蒸馏水中(如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生成了碳酸钠,此时如有沉淀生成,可过滤除去)。
另取得气150g碘化钾溶解于200ml蒸馏水中。
将上述两种溶液合并,加蒸馏水稀释至1L。
3、硫代硫酸钠标准溶液。
溶解6.2g分析纯硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H20)于煮沸放冷的蒸馏水中,然后在加入0.2g无水碳酸钠,移入1L的溶量瓶中,加入蒸馏水至刻度(0.0250mol/L)。
为了防止分解可加入氯仿数毫升,储于棕色瓶中用前进行标定:1)重铬酸钾标溶液:精确称取在于110℃干燥2小时的分析纯重铬酸钾1.2258g,溶于蒸馏水中,移入1L的溶量瓶中,稀释至刻度(0.0250mol/L)。
2)用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠的浓度。
在250ml的锥形瓶中加入1g固体碘化钾及50ml蒸馏水。
用滴定管加入15.00ml 0.0250mol /l重铬酸钾溶液,再加入5ml l:5的硫酸溶液,此时发生下列反应:K2Cr07十6KI十7H2S04=4K2S04十Cr2(S04)3十3I2十7H20在暗处静置5分钟后,由滴定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色,加入2ml 淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚退去为止。
记下硫代硫酸钠溶液的用量。
标定应做三个平行样,求出硫代硫酸钠的准确浓度,较准0.0250mol/L。
CNa2S203=15.00×0.0250/VNa2S2032、电流测定法(Clark溶氧电极)当需要测量受污染的地面水和工业废水时必须用修正的碘量法或电流测定法。
电流测定法根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧(DO)的含量。
溶氧电极的薄膜只能透过气体,透过气体中的氧气扩散到电解液中,立即在阴极(正极)上发生还原反应:O2+2H2O+4e à4OH- (8) 在阳极(负极),如银-氯化银电极上发生氧化反应:4Ag+4Cl- à4AgCl+4e (9) (8)式和(9)式产生的电流与氧气的浓度成正比,通过测定此电流就可以得到溶解氧(DO)的浓度。
电流测定法的测量速度比碘量法要快,操作简便,干扰少(不受水样色度、浊度及化学滴定法中干扰物质的影响),而且能够现场自动连续检测,但是由于它的透氧膜和电极比较容易老化,当水样中含藻类、硫化物、碳酸盐、油类等物质时,会使透氧膜堵塞或损坏,需要注意保护和及时更换,又由于它是依靠电极本身在氧的作用下发生氧化还原反应来测定氧浓度的特性,测定过程中需要消耗氧气,所以在测量过程中样品要不停地搅拌,一般速度要求至少为0.3m/s,且需要定期更换电解液,致使它的测量精度和响应时间都受到扩散因素的限制。
目前市场上的仪器大多都是属于Clark电极类型,每隔一段时间要活化,透氧膜也要经常更换。
张葭冬[7]对膜电极的精密度作了研究,用膜电极法测量溶解氧的标准偏差为0.41mg/L,变异系数5.37%,碘量法测量溶解氧的标准偏差为0.3mg/L,变异系数为4.81%。
同碘量法做对比实验时,每个样品测定值绝对误差小于0.21mg/L,相对误差不超过2.77%,两种方法相对误差在-2.52%~2.77%之间。
代表产品有美国YSI公司的系列便携式溶解氧测量仪,如YSI58型溶解氧测量仪,该仪器可高质量地完成实验室和野外环境的测试工件,操作简便携带方便。
测量范围为0~20mg/L,精度为±0.03mg/L。
3、荧光猝灭法荧光猝灭法的测定是基于氧分子对荧光物质的猝灭效应原理,根据试样溶液所发生的荧光的强度来测定试样溶液中荧光物质的含量。
通过利用光纤传感器来实现光信号的传输,由于光纤传感器具有体积小、重量轻、电绝缘性好、无电火花、安全、抗电磁干扰、灵敏度高、便于利用现有光通信技术组成遥测网络等优点,对传统的传感器能起到扩展、提高的作用,在很多情况下能完成传统的传感器很难甚至不能完成的任务,因此非常适合于荧光的传输与检测。
从80年代初起,人们已开始了探索应用于氧探头的荧光指示剂的工作。
早期曾采用四烷基氨基乙烯为化学发光剂,但由于其在应用中对氧气的响应在12小时内逐渐衰减而很快被淘汰。
芘、芘丁酸、氟蒽等是一类很好的氧指示剂〔8〕,如1984年Wolfbeis等报告了一种对氧气快速响应的荧光传感器,就是以芘丁酸为指示剂,固定于多孔玻璃。
这种传感器的优点是响应速度快(可低于50ms),并有很好的稳定性。
1989年,Philip等〔9〕将香豆素1、香豆素103、香豆素153三种荧光指示剂分别固定于有机高聚物XAD-4、XAD-8及硅胶三种支持基体中进行实验。
从灵敏度、发射强度和稳定性几个方面进行比较,得出了香豆素102固定于XAD-4支持基体中是作为一种灵敏可逆的光纤氧传感器的中介的最佳选择的结论。
使用这种荧光指示剂的光纤氧传感器的应用范围相当广泛。
后来过渡金属(Ru、Os、Re、Rh和Ir)的有机化合物以其特殊的性能受到关注,对光和热以及强酸强碱或有机溶剂等都非常稳定。
一般选用金属钌铬合物作为荧光指示剂即分子探针。
金属钌铬合物的荧光强度与氧分压存在一一对应的关系,激发态寿命长,不耗氧,自身的化学成份很稳定,在水中基本不溶解。
钌铬合物的基态至激发态的金属配体电荷转移(MLCT)过程中,激发态的性质与配体结构有密切关系,通常随着配体共轭体系的增大,荧光强度增强,荧光寿命增大,例如在荧光指示剂中把苯基插入到钌的配位空轨道上,从而增强络合物的刚性,在这样的刚性结构介质中,钌的荧光寿命延长,而氧分子与钌络合物分子之间的碰撞猝灭机率提高,从而可增强氧传感膜对氧的灵敏度。
目前的研究中,钌化合物的配体一般局限于2,2’-联吡啶、1,10-邻菲洛啉及其衍生物。
Brian[10]在实验中比较了在不同pH值介质条件下制得的Ru(bpy)2+3与Ru(ph2phen)2+3两种不同涂料的传感器性能,结果显示在pH=7时Ru(ph2phen)2+3显示了更高的灵敏度。
为延长敏感膜在水溶液中的工作寿命,较长时间保持其灵敏性,吕太平〔11〕等合成Ru(Ⅱ)与4,7-二苯基-1,10-邻菲洛啉的亲脂性衍生物生成的新的荧光试剂配合物Ru(I)[4,7-双(4’-丙苯基)-1,10-邻菲洛啉]2(ClO4)2和Ru(Ⅱ)[4,7-双(4’-庚苯基)-1,10-邻菲洛啉]3(ClO4)2。
Kerry[12]等合成Ru(Ⅱ)[5-丙烯酰胺基-1,10-邻菲洛啉]3(ClO4)2。
实验均发现随着配体碳链的增长,荧光试剂的憎水性增大,流失现象减少,可延长膜的使用寿命。
Ignacy[13]等研究还发现极化后的[Ru(dpp)3Cl2]氧传感膜对氧具有更高的灵敏度。