溶解氧测定

溶解氧的测定
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、无机还原性物质的污染，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。

测定水中溶解氧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，产生负干扰。

所以大部分受污染的水和工业废水，需采用修正的碘量法或膜电极法测定。

水样中亚硝酸盐氮含量高于0.05 mg/L、二价铁低于1mg/L时，采用叠氮化钠修正。

此法适用于多数污水及生化处理出水；水样中二价铁高于1mg/L，采用高锰酸钾修正；水样有色或有悬浮物，采用明矾絮凝修正法；含有活性污泥悬浊物的水样，采用硫酸铜—氨基磺酸絮凝修正法。

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。

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，记录水温和大气压力。

一.实验目的
(1)学会水中溶解氧的固定方法；
(2)掌握用碘量法测定水中溶解氧的原理和方法。

二.实验原理
在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液，水中溶解氧能迅速将二价锰氧化成四价锰的氢氧化物沉淀。

加酸溶解沉淀后，碘离子被氧化析出与溶解氧相当的游离碘。

以淀粉为指示剂，标准硫代硫酸钠溶液滴定，计算溶解氧含量。

主要反应式如下：
1三.MnSO
42NaOH Mn(OH)
22Na
2SO
24
2Mn(OH)O
22MnO(OH)
4
MnO(OH)
22H
2SO
42KI MnSO
4K
2SO I
23H
2O
2Na
2S
2O
3I
2Na
2S
4O
62NaI
试剂
1.浓硫酸(分析纯)。

2.饱和硫酸锰溶液：称取480g MnSO
4·4H
2O或400g MnSO
4·2H
2O或350g MnCl
2·2H
2O，溶于蒸馏水中，稀释至1L。

3.碱性碘化钾溶液：称取500 g分析纯NaOH溶于400 mL蒸馏水中，称取150 g分析纯KI溶于约200 mL蒸馏水中，将上述两溶液合并加水稀释至1L，静置24 h，倒出上层清液备用[备注①]。

4. 0.5％淀粉溶液：取可溶性淀粉0.5 g溶于少量蒸馏水中，用玻璃棒调成糊状，加入100mL蒸馏水，煮沸至透明，冷却后加入0.25 g水杨酸以防止腐败。

如果此溶液与碘生成紫红色，表示淀粉有部分变质，应重新配制。

5.碘化钾：分析纯。

6. 0.02500 mol/LK
2Cr
2O
7标准溶液(1/6K
2Cr
2O
7=0.02500 mol/L)
将K
2Cr
2O
7固体放入180℃烘箱内干燥至恒重。

取出，置于干燥器内冷却。

准确称取
0.3064g K
2Cr
2O
7溶于蒸馏水中，转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

7. Na
2S
2O
3溶液
(1) 0.01 mol/LNa
2S
2O
3溶液的配制
称取1.2~1.3g分析纯Na
2S
2O
3·5H
2O溶于已煮沸放冷的蒸馏水中，稀释至500 mL。

加入
0.2 g Na
2CO
3，贮存于棕色瓶内以防分解。

(2)0.01 mol/LNa
2S
2O
3溶液标定
于250mL三角瓶内加入lg碘化钾及50mL蒸馏水，再加入10.00mL0.02500mol/LK
2Cr
2O
7标准溶液，加入5 mL（l+5）H
2SO
4，摇匀。

于暗处静置5 min后，用0.01 mol/L Na
2S
2O
3溶液滴定至溶液变成黄色时，加入1 mL淀粉指示剂，继续滴加到蓝色刚好退去为止，记下用量。

重复滴定一次。

Na
2S
2O
3标准溶液浓度的计算:C10.000.02500
V
Na
2S
2O
3
2四.
1.采样实验内容
(1)取样时绝对不能使采取的水样与空气接触，取样时需用一根橡皮管或玻璃管，一端与水管相接，另一端通入碘量瓶底部，将水注满，并继续从瓶口溢流几分钟，然后迅速盖上玻璃塞。

瓶口不能留有空气泡，否则另行取样。

(2)取水样后用移液管加入1mL饱和硫酸锰溶液和2mL碱性碘化钾溶液。

必须注意将移液管尖端插入水面以下，不可使移液管中的空气注入瓶中，由于试剂重，沉入水底，此时从瓶口能排出少量水。

(3)立即将瓶塞盖好，此时应注意瓶中绝不可留有气泡(若有气泡则实验作废)，然后将瓶子上下转动15次以上，使试剂与水样充分混合。

(4)静置溶液，直到生成的沉淀[Mn(OH)
2及MnO(OH)
2]降到玻璃瓶一半时，再次转动，使混合均匀[备注②]。

2.测定
(1)将瓶再次静置，使沉淀又降至瓶的深度三分之一时，用移液管注入5 mL 浓硫酸[备注③]。

将瓶塞盖好，如前法混合均匀，此时沉淀溶解，并有游离I
2析出，使溶液呈深黄色。

(2)用移液管吸取沉淀已完全溶解的水样100.00mL，放入三角瓶中，用Na
2S
2O
3标准溶液滴定，当溶液呈淡黄色时再加入1mL淀粉[备注④]，继续滴定直到溶液由蓝色刚变为无色，即为终点，记录用量。

五.数据处理
溶解氧（O
2mg/L）CV81000
式中C—Na
2S
2O
3标准溶液浓度，mol/L；V水
V—滴定时消耗Na
2S
2O
3标准溶液的体积，mL；
V
水—水样体积，mL。

8—氧的摩尔质量(1/2O，g/mol) 3表1实验原始记录
锥形瓶编号
取样体积／mL
滴定管终读数／mL
滴定管始读数／mL
Na
2S
2O
3溶液用量／mL
溶解氧／(mg/L)
溶解氧／(mg/L)平均值
相对平均偏差／％1
100.002
100.00六.思考题
1.在水样中，有时加入MnSO
4和碱性KI溶液后，只生成白色沉淀，是否还需继续滴定？为什么？
2.测定水中溶解氧含量为什么必须在取样处完成？如果不能在取样处完成，应该怎么办?七.备注
①如果水样中NO含量大于0.05 mg/L、Fe含量大于1mg/L，对测定有干扰，可在试剂(3)中加叠氮化2
钠(NaN
3)10g。

②采样步骤(2)~(4)称为溶解氧固定。

水中溶解氧经固定后，可保存数小时而不影响测定结果。

如在现场不能滴定，可带回实验室进行测定。

生成的棕色沉淀越多，意味着溶解氧越多。

可根据颜色的深浅，大致推测溶解氧的含量。

③加入硫酸后，盖上瓶塞，则会溢流出少量液体，但因溶解氧已在瓶底部生成沉淀而被固定，因此并不影响测定结果。

④淀粉和I
2生成蓝色吸附化合物。

滴定前溶液呈棕色，I
2量较多。

如这时加入淀粉指示剂，由于I
2和淀粉生成的化合物不易褪色，终点变色不敏锐。

所以要先滴定至溶液呈黄色，I
2量较少，再加淀粉指示剂。

到达终点时，溶液由明显的蓝色变为无色。

4。