溶解氧及其浓度测量
一，溶解氧的概述
溶氧（DO)是溶解氧（Dissolved Oxygen）的简称，是表征水溶液中氧的浓度的参数，是溶解在水中的分子太氧气。
溶解氧的单位为mg/L,用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是表征水体自净能力的一个指标。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。
二，影响溶解氧的因素
水中溶解氧含量受到两种作用的影响：一种是使DO下降的耗氧作用，包括好氧有机物降解的耗氧，生物呼吸耗氧；另一种是使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等。这两种作用的相互消长，使水中溶解氧含量呈现出时空变化。
在自然条件下，水在流动时，复氧过程比较迅速，较易补充水中氧的消耗，使水体中溶解氧保持一定的水平，反之，在静水条件下，复氧过程缓慢，水中含氧得不到及时补充，处于嫌气状态。
当工业废水和生活污水携带大量有机物质进入水体时，水体脱氧严重，这时即使在流动的河水中，由于复氧过程弥补不了这样大幅度的脱氧，也会出现溶解氧迅速下降，造成鱼类和需氧生物死亡及水质恶化。
水体受有机物及还原物质污染,可使溶解氧降低。天然水体中DO的含量，除与水体中的生物数量和有机物的数量有关外，还与水温和水层有关。在正常情况下地表水中溶解氧量为5-10mg/L，在有风浪时，海水中溶解氧可达14 mg/L，在水藻繁生的水体中，由于光合作用使放氧量增加，也可能使水中的氧达到过饱和状态，地下水中一般溶解氧较少，深层水中甚至完全无氧。
水中溶解氧的含量与水温，氧分压，盐度，水深深度，水生生物的活动和耗氧有机物浓度等因素有关。
水温：在氧气分压，含盐量一定时，溶解氧的饱和含量随着水温的升高而降低。低温下溶解氧的饱和含量随温度的变化更加显著。
含盐量：在水温，氧分压一定时，水的含盐量越高，水中溶解氧的饱和含量越小海水的含盐量比淡水的含盐量高的多，在相同条件下，溶解氧在海水中的饱和含量比在淡水中要低得多。天然淡水水体内含盐量的变化幅度很小，所以含盐
量对溶解氧的饱和含量影响不大，可以近似以纯水中的饱和含量计算。 氧气的分压：在水温含盐量一定时，水中溶解氧的饱和含盐量随着液面上氧气分压的增大而增大。
三，溶解氧的测量方法
溶解氧的测定方法很多，以化学法与仪器法为主。化学法主要包括滴定法以及目视比色法，而仪器法则包括光学分析法，色谱分析法和电化学法等。仪器法就是利用各种仪器测定溶解氧在化学反应过程中或其生成的各种物理信号，然后将这些信号转变成电信号，或者直接测定溶解氧在电极反应中的电信号，电信号再经过放大处理或数模转换，最后将结果输出到仪器表头，从而可以直接测出溶解氧的含量。
仪器法中特别要强调的是传感器法已日益成熟并得到广泛的应用，它分为光学与电化学两类。其中，覆膜电极法就是通过具有选择性的透氧膜使水中的溶解氧在电极上直接产生与氧浓度成正比的电信号（电流或者电位）再将这一电信号经放大，转换及温度补偿后输出到仪器读数中。以下分别介绍一种：
1.碘量法（GB 7489-87）
本方法等效采用国际标准 ISO 5813-1983（温克勒 Winkler 测定法) Winkler 法是在一定量的水样中加入适量的氯化锰和碱性碘化钾试剂后，生成的氢氧化锰被水中溶解氧氧化成褐色沉淀，主要是MnO(OH)2， 加硫酸酸化后，沉淀溶解。在碘化物存在下，被氧化的锰又被还原为二价，同时析出与溶解氧原子等摩尔数的碘分子。 用硫代硫酸钠滴定析出的碘以淀粉指示终点。原理如下： 将水中溶解氧用锰固氧技术固定，酸溶解析出I2后，用Na2S2O3滴定。 反应：
()白色
↓→+24OH Mn NaOH MnSO ()()()
褐色↓→+2222
1
OH MnO O OH Mn ()O
H Mn I I H OH MnO 2222++→+++-+-
--
+→+I O S O S I 6242322
计算：
碘量法是测定水中溶解氧的基准方法。在没有干扰的情况下此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L 和小于氧的饱和浓度两倍(约20mg/L)的水样。易氧化的有机物如丹宁酸、腐植酸和木质素等会对测定产生干扰，可氧化的硫的化合物如硫化物、硫脲也如同易于消耗氧的呼吸系统那样产生干扰，当含有这类物质时宜采用电化学探头法。亚硝酸盐浓度不高于 15mg/L 时就不会产生干扰，因为它们会被加入的叠氮化钠破坏掉，如存在氧化物质或还原物质，则需预处理，采用修正后的碘量法。
2.电化学探头法
原理： 溶解氧电化学溶解氧电化学探头(传感器）是一个用选择性薄膜封闭的小室，室内有两个金属电极并充有电解质。氧和一定数量的其他气体及亲液物质可透过这层薄膜，但水和可溶性物质的离子几乎不能透过这层膜。将探头浸入水中进行溶解氧的测定时，由于电池作用或外加电压在两个电极间产生电位差,使金属离子在阳极进入溶液，同时氧气通过薄膜扩散在阴极获得电子被还原，产生的电流与穿过薄膜和电解质层的氧的传递速度成正比，即在一定的温度下该电流与水中氧的分压（或浓度）成正比。
在阴阳两极加上极化电压，设金属电极分别为银阳极，铂阴极。发生如下的电化学反应： 银阳极（+）
铂阴极（-）
总反应：
干扰：温度对氧在溶氧膜中渗透性的影响，其他条件一定时，随温度升高氧的渗透性越高。这种影响可以通过温度探头进行补偿。温度对氧在水中溶解度的影
水
V V C L mg DO 1000
8)/(11???=
氧化--+=+e AgCI CI Ag 4444还原
-
-=++OH e O H O 4422
2--+→+++OH AgCI CI Ag O H O 4444222
响，其他条件一定时，随着温度升高溶解氧在水中含量越来越低。另外水中存在的一些气体和蒸汽，例如氯，二氧化硫，硫化氢，胺，二氧化碳，溴和碘等物质，通过膜扩散影响被测电流而干扰测定。水样中的其他物质如溶剂、油类、硫化物、碳酸盐和藻类等物质可能堵塞薄膜、引起薄膜损坏和电极腐蚀，影响被测电流而干扰测定。
探头校准：
一点校准：以空气或饱和介质为基准校准斜率，是最常用的校准方法。
两点校准：用零氧介质和空气校准。
溶氧探头的参数：斜率零点
斜率：两点标定计算
零点：零点是溶氧传感器在无氧环境中的输出值（高纯度氮气纯度大于99.995%）或同样纯度的无氧介质
3.光学荧光法
原理：荧光法测溶解氧所用的传感器被一种荧光材料覆盖，从LED光源发出的蓝光被传输到传感器表面，蓝光激发荧光材料，使其发出红光。从发出蓝光到释放出红光这段时间被记录下来。存在的氧气越多，这段时间则越短。由此这段时间被记录下来，关联到氧含量。无氧状态下，荧光的寿命是最长的；当氧气被引入传感器膜的表面时，荧光寿命会缩短。因此，荧光寿命与当前含氧量成反比，光学溶解氧传感器只有膜，没有电解液
四，以上溶解氧测量方法的比较
1 碘量法
传统碘量法最为经典，但需消耗化学试剂，需要在采样现场给样品加固定剂，然后将样品送回实验室进行分析，前后大约2h-3h，步骤费时，采样要求高，保存条件严格。碘量法干扰物质影响多易氧化的有机物如丹宁酸、腐植酸和木质素等会对测定产生干扰，可氧化的硫的化合物如硫化物、硫脲也如同易于消耗氧的呼吸系统那样产生干扰，如亚硝酸盐浓度不高于15mg/L 时就不会产生干扰，因为它们会被加入的叠氮化钠破坏掉，如存在氧化物质或还原物质，则需预处理，采用修正后的碘量法。由于水中的溶解氧不稳定，在取样和运输过程中都会造成样品中氧气的损失，再加上实验室误差，因此碘量法的误差控制显得较为困难。
2 电化学探头法
电化学探头法是现在最常用的方法，具有操作简单，快捷高效的特点，电化
学探头法测定一个样品只需几分钟。无需配置试剂，可快速测定，现场读数，人为误差较小。但当水中存在的一些气体和蒸汽，例如氯、二氧化硫、硫化氢、胺、氨、二氧化碳、溴和碘等物质，通过膜扩散影响被测电流而干扰测定。水样中的其他物质如溶剂、油类、硫化物、碳酸盐和藻类等物质可能堵塞薄膜、引起薄膜损坏和电极腐蚀，影响被测电流而干扰测定。探头需要维护，膜和电解质属易耗品，需定期更换。
3 荧光法
荧光法则弥补了电化学探头传感器膜的很多缺陷，不需更换电解液，维护简单，测定时不消耗氧，因此没有流动速率和搅拌的要求，测定时不受水中一些气体和蒸汽，例如氯、二氧化硫、硫化氢、胺、氨、二氧化碳、溴和碘、溶剂、油类、硫化物、碳酸盐和藻类等物质，通过膜扩散影响被测电流干扰，且传感器寿命长。但作为一种新方法，暂时仍没有国标，且相关资料与研究较少，在实际使用中出现的问题很多，没有理论依据，找不到原因，此方法有待研究。目前已知水中浊度和盐度对其结果影响较大。
五，溶解氧测量中出现的问题及分析
1 溶解氧过饱和现象
采样时，溶解氧经常出现过饱和现象。气压与盐度波动不大，因此不会是主要影响因素。分析其主要原因，首先，如果是冬季，水温低将会是一大影响因素；其次，采样不规范，固定溶解氧时发生曝气；再次，藻类水草或其他水生植物在表层大量繁殖进行光合作用产生氧气，造成富氧状态；最后，其他未知因素，干扰传感器正常工作。
2 溶解氧过低现象
采样时，地表水溶解氧也经常出现过低现象。分析其原因，首先，这一现象一般出现在夏季天气炎热时，温度升高造成水中氧的溶解量降低；其次，夏季天气闷热，气压低，氧分压也低，造成溶解氧有所降低，如果径流补给少于蒸发量，造成水体盐度升高，也会造成溶解氧的降低；其次，水体生态环境本身原因，深度、温度、时间、光照条件、水生生物的呼吸作用，水体的耗氧与复氧作用，氧垂曲线的变化等；再次，水体中的干扰物质对传感器的影响。
六，具体溶解氧传感器的介绍ry625
（一）：测量原理
传感器探头由一小室构成，室内有两个金属电极并充有电解质，探头前端覆盖有一片渗透性薄膜将小室封闭住。实际上水和可溶解物质离子不能透过这层膜，但氧和一定数量的其他气体可透过这层薄膜，还可同时保证不受CO2的干扰。将探头浸入水中即可进行溶解氧测定。
传感器采用电化学原电池原理，自动输出电压信号。由于这种电位差，使金属离子在阳极进入溶液，而透过膜的氧在阴极还原，由此所产生的电流直接与通过膜与电解质液层的氧的浓度氧分压成正比，当氧气分压变化时，渗进膜内的氧气量也相应调整，而探头输出电压信号也按比例改变。
（二）：技术参数
测量范围：0～20 mg/L 温度适用范围：0～40℃
最小分度值：0.01 mg/L 响应时间（T90）：＜20 s
温度补偿误差(0～40℃)：＜3% 温度补偿：自动温度补偿（0~40℃）零点输出(100% N2，20℃)：< 0.3 mV 输出：大气中9 to 15 mV
测量误差：≤ ±0.1 mg/L 零值误差：≤0.1 mg/L
重复性：≤ ±0.10 mg/L 稳定度：±0.03 mg/L
输出阻抗：约20KΩ测温误差：≤ ±0.50℃
探头外形尺寸：φ18×160mm 接口：2根正负极连接线；（三）：测量方法
1测量时应将金属环完全没入被测量水体中，同时应避免气泡附着在传感器前端的透氧膜上，最好稍等3分钟左右，以便传感器和水体温度达到平衡。
2需注意氧气在测试过程中被消耗掉。此点至为重要。因此在探头前端的水样必须保持搅动。若静止不动，您的读数将会虚假的降低，可以通过机械性的移动探头前端处的水样或快速的把探头在水中匀速摆动而达到真实的测量数据，搅动的速度不少于每秒0.3米，应保证样品的流速不致使读数发生波动。
3采用《HJ506-2009国家标准》，祥细见下表
在不同温度下纯水中饱和含量表（气压101.3KPa）
温度℃溶氧值mg/L 温度℃溶氧值mg/L
0 14.62 21 8.91
1 14.2
2 22 8.74
2 13.8
3 23 8.58
3 13.46 2
4 8.42
4 13.11 2
5 8.26
5 12.77 2
6 8.11
6 12.45 2
7 7.97
7 12.14 28 7.83
8 11.84 29 7.69
9 11.56 30 7.56
10 11.29 31 7.43
11 11.03 32 7.30
12 10.78 33 7.18
13 10.54 34 7.07
14 10.31 35 6.95
15 10.08 36 6.84
16 9.87 37 6.73
17 9.66 38 6.64
18 9.47 39 6.53
19 9.28 40 6.43
20 9.09
4应用举例：
选用一支大气值12.6mV的溶解氧传感器（传感器在空气中的输出值），在水温26℃，大气压101.3kPa,饱和水中进行标定，传感器输出值为11.5mV，此时对应的国标为8.11mg/L,即（8.11mg/L,11.5mV）,同时传感器的零点为（0mg/L,0.3mV）,传感器的线性度为2%,根据两点标定法，就可算出传感器的斜率，得出被测量水中溶解氧浓度与传感器输出电压的一个一次函数，根据这个关系就很容易得出被测水体的溶氧含量浓度。（四）：注意事项及维护
1因传感器属于精密器件，直接输出电压信号，测量时请务必小心，如用万用表进行测量，应先将万用表拨至200mV档，再接上传感器，红色为正，黑色为负，测量完毕后应先将传感器取下，再关闭万用表，否则会将传感器烧坏。千万不可用电流，电阻档接在传感器上，否则电流过大会将传感器烧坏。使用毫伏表或示波器也是如此。
2如需焊接，电烙铁温度在350℃左右，焊接时间不超过2S。
3溶氧传感器为高稳性传感器，不需要换透气膜，也不需要更换电解液。但切忌用锐器接触表面，以避免透气膜破裂。在贮存和携带过程中，应套上保护套。保护套的套上和取下，要用顺时针旋转方式缓慢进行，应避免强压猛拉，造成透气膜损坏。
4如果传感器结有水垢，可用10％的稀盐酸浸泡3分钟，再用清水漂洗。如果沾有有机污染物，可用80％的酒精浸泡10分钟，再用清水漂洗。处理后不影响使用。
5零点标定：如标定零值，请用高纯氮加上减压阀后以微小气流对准传感器，一般一分钟时间即可，或者用无氧水标定。
附：无氧水配制：5%亚硫酸钠(Na2SO3)溶液加入适0.5%的氯化钴(CoCl2),将探头放配制好的无氧水即可，可用一周左右时间。
饱和溶氧水：用空气泵，微型增氧泵向被测水中连续鼓泡3小时，或将纯净干净水放在室内3天也可以。
河水中溶解氧是衡量河流水质的最重要的综合性指标。用碘量法测定水中溶解氧，简单易行、准确可靠，是每个水质分析室常用的分析方法。要准确的了解水体中的溶解氧浓度，其关键步骤不仅仅在于滴定过程是否准确，样品的采集是一个重要的步骤，必须十分注意，否则，容易导致样品曝气而使溶解氧测 值增高，不能准确反映实际情况。 水中溶解氧主要来源有二：其一，在水体中溶解氧（DO）小于其溶解度时，大气中的氧溶入水体。在水体和大气之间的界面上经常进行气体交换，大气中的氧溶入水体，这个过程称为大气复氧过程，是水体中氧的主要来源。其二，是水生植物通过光合作用向水中放出的氧。 大气复氧过程是大气中氧分子在气－液两相之间的传质、扩散过程，受温度、海拔高度、水中溶解氧浓度、水中氧的饱和溶解度、水流表面运动状态和水质等因素的影响。一般需实施监测的水体中溶解氧浓度均可能低于其应有的饱和溶解度，此时，水体表面的运动状态将明显地改变水中溶解氧的含量（养鱼塘水中缺氧时，采用机械充氧，即利用此原理）。采集水中溶解氧样品的技术关键在于：被测水体由天然状态转移到容器的过程中，必须避免明显的表面扰动。 在网上及一般教材中讲述测定溶解氧水样的采集方法，有含糊不清或不严谨之处，摘录几则，供讨 论： 1、“用溶解氧瓶取水面下20—50cm的河水、池塘水、湖水或海水，使水样充满250ml的磨口瓶中， 用尖嘴塞慢慢盖上，不留气泡”； 2、“采集水样时，要注意不使水样曝气或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”； 3、“取自来水样：将水龙头接一段乳胶管。打开水龙头，放水10分钟之后，将乳胶管插入溶解氧瓶底部，收集水样，直至水样从瓶口溢流10分钟左右。取样时应注意水的流速不应过大，严禁气泡产生。若为其它水样，应在水样采集后，用虹吸法转移到溶解氧瓶内，同样要求水样从瓶口溢流。” 笔者认为，测定溶解氧所用的水样，必须用专用的采样器采集，不可用溶解氧瓶直接灌注。用一般的水桶水勺在采集水样时，由于扰动了水面，在采样人员不知不觉中已经改变的样品中溶解氧的浓度；在水样转移入溶解氧瓶时，直接倾注会使样品接触空气，液面扰动时氧气容易通过气－液界面溶入水中。
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。调查海域溶解氧不饱和状态由表层至底层逐渐加剧。该海域秋季溶解氧分布主要受陆地径流和外海水等物理过程控制，生物活动仅在底层溶解氧低值区有较大的影响。 黄东海海域溶解氧分布特征及影响因素研究 胡小猛、陈美君等[5]分析了黄东海海域的DO分布和季节变化规律，结果表明：基于太阳辐射导致的海水温度时空差异，影响黄东海DO分布及其季节变化的主要因素是黄海暖流和大陆入海径流。杨庆霄、董娅婕等[6]描述了黄、东
实验二水质溶解氧的测定（碘量法） 1 实验目的 掌握生活饮用水及水源水中溶解氧的测定原理及方法；掌握测定溶解氧自来水水样的采集方法；正确使用溶解氧瓶及固定水中溶解氧的方式；巩固碘量法操作。 2 实验原理 硫酸锰与氢氧化钠作用生成氢氧化锰，氢氧化锰与水中溶解氧结合生成含氧氢氧化锰（或称亚锰酸），亚锰酸与过量的氢氧化锰反应生成偏锰酸锰，在酸性条件下偏锰酸锰与碘化钾反应析出碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘。根据硫代硫酸钠标准溶液的消耗量求得水样中溶解氧的含量。 3 试剂 3.1 硫酸锰溶液：称取48g MnSO 4·4H 2 O（AR）溶于水中至100ml，过滤后使用。 3.2 碱性碘化钾溶液：称取50gNaOH（AR）溶于40ml蒸馏水中，另称取15gKI （AR）溶于20ml蒸馏水中。待NaOH溶液冷却后，合并两溶液，加水至100ml。静置24小时后取上清液备用。 3.3 浓硫酸（AR） 3.4 淀粉指示剂溶液（1%）：称取1g可溶性淀粉，置于小烧杯中，加少量纯水调成糊状，在不断搅拌下将糊状液倒入100ml正在沸腾的纯水中，继续煮沸2～3分钟，冷后移入瓶中使用。 3.5 6mol／LHCl 3.6 0.025mol／L硫代硫酸钠标准储备溶液:应先配成0.1mol／L的浓度，标定出准确浓度后，再用纯水稀释至0.025mol／L。 3.7 0.1mol／L硫代硫酸钠标准溶液：称取13g硫代硫酸钠Na 2S 2 O 3 .5H 2 O（AR）置 于烧杯中，溶于500ml煮沸放冷的纯水中，此溶液的浓度为0.1mol／L。移入棕色瓶中7～10天进行标定。 标定方法：将K 2Cr 2 O 7 于烘箱烤至恒重，用减重法精确称取K 2 Cr 2 O 7 1.1g左右， 置于小烧杯中，加纯水使其完全溶解，并移入250ml容量瓶中，用少量纯水洗涤 小烧杯多次，洗涤液一并移入容量瓶中，定容。移取25.00mLlK 2Cr 2 O 7 于250 ml 碘量瓶中，加20 ml水，加2gKI晶体，再加6mol／LHCl溶液5ml，密塞，摇匀， 水封，在暗处静置10分钟。加纯水50ml，用待标定的Na 2S 2 O 3 标准溶液滴定至溶 液呈淡黄色时（近终点），加入2ml1℅淀粉指示剂，继续滴至溶液从蓝色变为亮 绿色为止。记录Na 2S 2 O 3 溶液消耗的量（平行测定三份）。计算出Na 2 S 2 O 3 标准溶液 浓度。
便携式溶解氧仪使用说明 一、方法原理 测定溶解氧的电极由一个附有感应器的薄膜和一个温度测量及补偿的内置热敏电阻组成。电极的可渗透薄膜为选择性薄膜，把待测水样和感应器隔开，水和可溶性物质不能透过，只允许氧气通过。当给感应器供应电压时，氧气穿过薄膜发生还原反应，产生微弱的扩散电流，通过测量电流值可测定溶解氧浓度。 二、仪器 便携式溶解氧仪。 三、水样测定 1、电极准备 所有新购买的溶解氧探头都是干燥的，使用之前必须加入电极填充液，再与仪器连接。 连接步骤如下： ①按仪器说明书装配电极。 ②在电极中加入电极填充液。 ③将薄膜轻轻旋到电极上。 ④用指尖轻击电极的边缘，确保电极内无气泡，为避免损坏薄膜，不要直接拍击薄膜的底部。 ⑤确保橡胶O型环准确地位于膜盖内。 ⑥将感应器面朝下，顺时针方向旋拧膜盖，一些电解液将会溢出。 当不使用时，套上随机提供的薄膜保护盖。 2、电极极化校准过程
电极在处于大约800mV固定电压的强度下极化。电极极化对测量结果的重现性是很重要的，随着电极被适当地极化，通过感应器膜的氧气将溶解于电极中的电解液，并被不断的消耗。如果极化过程中断，电解质中的氧就会不断地增加，直到与外部溶液中的溶解氧达到平衡，如果使用未极化的电极，测量值将是外部溶液和电解质的溶质中溶解氧之和，这个结果是错误的。在电极极化时，要盖上白色塑料保护盖(在校准和测量时去掉)。 ①按ON／OFF，打开仪器。 ②字母“COND”出现在显示屏上，表示电极进行自动调整(极化)。 ③等待20min，确保电极达到稳定。 ④仪器将自动使自身极化为精确的饱和值，大约lmin后，显示屏将显示“100％”和小字“SAMPLE”，表示极化校准己完成。 注：当电极、薄膜或电解液发生变化时，一定要重新进行极化校准。 ⑤如果在校准过程中，想要退出校准模式，再次按下CAL键即可。 ⑥按RANGE键，可将仪器从饱和百分比(％)转换到mg/L状态(不须再重新校准)。 3、样品测量 仪器校准完毕后，将电极浸入被测水样中，同时确保温度感应部分也浸入到水样中，如果要显示饱和百分比(％)，按RANGE键转换到饱和百分比(％)状态。为进行精确的溶解氧测量，要求水样的最小流速为0．3m／s，水流将会提供一个适当的循环，以保证消耗的氧持续不断地得到补充。当液体静止时，不能得到正确的结果。在进行野外测量时，可用手平行摇动电极进行。在实验室进行测量时，建议使用磁力搅拌器，以保证水样有一个固定的流速(有些仪器的电极带有搅拌器，打开即可)。这样就可将由空气中的氧气扩散到水样中引起的误差减少到最小。在每次测量过程中，电极和被检测水样之间必须达到热平衡，这个过程需要一定的时间(如果温差只有几度，一般需几分钟)。 四、注惹事项 1、mg/L状态下可以直接以mgm(ppm)为单位读取溶解氧的浓度。 2、氧的饱和百分比读数(％)表示的是氧气的饱和比率，以1个大气压下氧的饱和百分
溶解氧的测定实验报告 易倩 一、实验目的 1.理解碘量法测定水中溶解氧的原理： 2.学会溶解氧采样瓶的使用方法： 3.掌握碘量法测定水中溶解氧的操作技术要点。 二、实验原理 溶于水中的氧称为溶解氧，当水受到还原性物质污染时，溶解氧即下降，而有藻类繁殖时，溶解氧呈过饱和，因此，水中溶解氧的变化情况在一定程度上反映了水体受污染的程度。 碘量法测定溶解氧的原理：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： MnSO4+2aOH=Mn（OH）2↓（白色）++Na2SO4 2Mn（OH）2+O2=2MnO（OH）2（棕色） H2MnO3十Mn（OH）2＝MnMnO3↓（棕色沉淀）+2H2O 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+K2SO4 MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O I2+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。 三、仪器 1.250ml—300ml溶解氧瓶 2.50ml酸式滴定管。 3.250ml锥形瓶 4.移液管 5.250ml碘量瓶 6.洗耳球 四、试剂 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1000ml.此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。 2、碱性碘化钾溶液。取500g氢氧化钠溶解于300—400ml蒸馏水中（如氢
水质溶解氧的测定碘量法GB 7489-87本方法等效采用国际标准ISO 5813 1983 本方法规定采用碘量法测定水中溶解氧由于考虑到某些干扰而采用改进的温克勒(Winkler)法 1 范围 碘量法是测定水中溶解氧的基准方法在没有干扰的情况下此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L 和小于氧的饱和浓度两倍(约20mg/L)的水样易氧化的有机物如丹宁酸腐植酸和木质素等会对测定产生干扰可氧化的硫的化合物如硫化物硫脲也如同易于消 耗氧的呼吸系统那样产生干扰当含有这类物质时宜采用电化学探头法 亚硝酸盐浓度不高于15mg/L 时就不会产生干扰因为它们会被加入的叠氮化钠破坏掉 如存在氧化物质或还原物质需改进测定方法见第8 条. 如存在能固定或消耗碘的悬浮物本方法需按附录A 中叙述的方法改进后方可使用 2 原理 在样品中溶解氧与刚刚沉淀的二价氢氧化锰(将氢氧化钠或氢氧化钾加入到二价硫酸锰中制得)反应酸化后生成的高价锰化合物将碘化物氧化游离出等当量的碘用硫代硫酸钠 滴定法测定游离碘量 3 试剂 分折中仅使用分析纯试剂和蒸馏水或纯度与之相当的水 3.1 硫酸溶液 小心地把500mL 浓硫酸(ρ= 1.84g/mL)在不停搅动下加入到500mL 水 注:若怀疑有三价铁的存在则采用磷酸(H3PO4 ρ=1.70g/mL) 3.2 硫酸溶液c(1/2H2SO4) =2mol/L 3.3 碱性碘化物叠氮化物试剂
注:当试样中亚硝酸氮含量大于0.05mg/L 而亚铁含量不超过1mg/L 时为防止亚硝酸氮对测定结果的干涉需在试样中加叠氮化物叠氮化钠是剧毒试剂若已知试样中的亚硝酸盐低于0.05mg/L 则可省去 此试剂 a. 操作过程中严防中毒 b. 不要使碱性碘化物叠氮化物试剂(3.3)酸化因为可能产生有毒的叠氮酸雾 将35g的氢氧化钠(NaOH)[或50g的氢氧化钾(KOH)]和30g碘化钾(KI)[或27g碘化钠(NaI)] 溶解在大约50mL 水中,单独地将1g 的叠氮化钠(NaN3)溶于几毫升水中,将上述二种溶液混合并稀释至100mL,溶液贮存在塞紧的细口棕色瓶子里,经稀释和酸化后在有指示剂(3.7)存在下本试剂应无色. 3.4 无水二价硫酸锰溶液340g/L(或一水硫酸锰380g/L 溶液) 可用450g/L 四水二价氯化锰溶液代替过滤不澄清的溶液 3.5 碘酸钾c(1/6KIO3) 10mmol/L 标准溶液 在180℃干燥数克碘酸钾(KIO3) 称量3.567±0.003g 溶解在水中并稀释到1000mL。将上述溶液吸取100mL 移入1000mL 容量瓶中用水稀释至标线。 3.6 硫代硫酸钠标准滴定液c(Na2S2O3) ≈10mmol/L 3.6.1 配制 将 2.5g 五水硫代硫酸钠溶解于新煮沸并冷却的水中再加0.4g 的氢氧化钠(NaOH) 并稀释至1000m。溶液贮存于深色玻璃瓶中。 3.6.2 标定 在锥形瓶中用100~150mL 的水溶解约0.5g 的碘化钾或碘化钠(KI 或NaI) 加入5mL 2mol/L 的硫酸溶液(3.2),混合均匀加20.00mL 标准碘酸钾溶液(3.5) 稀释至约200mL 立即用硫代硫酸钠溶液滴定释放出的碘当接近滴定终点时溶液呈浅黄色加指示剂(3.7) 再滴定至完全无色 硫代硫酸钠浓度(c mmol/L)由式(1)求出
上海应用技术大学 实验报告 课程名称无机化学综合实验（水环境指标综合分析） 实验项目溶解氧的测定 班级（课程序号）组别 同组者实验日期指导教师成绩 一、实验目的 1.了解溶解氧仪的构造和工作原理 2.掌握溶解氧仪的使用方法和注意事项 二、实验原理 溶解氧是指水中溶解的分子态的氧，简称DO。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。溶解氧测定仪的工作原理是氧透过隔膜被工作电极还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流，通过测量此电流，得到水中溶解氧的浓度。 溶解氧通常有两个来源: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。因此水中的溶解氧会由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用而得到不断补充。但当水体受到有机物污染，耗氧严重，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。 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。
溶解氧仪的隔膜电极分为极谱式和原电池式两种类型。 本实验应用的溶解氧传感器采用极谱型复膜氧电极，极谱式隔膜电极以银-氯化银作为对电极，电极内部电解液为氯化钾，电极外部为厚度25-50u m的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜，薄膜挡住了电极内外液体交流，使水中溶解氧渗入电极内部，两电极间的电压控制在0.5-0.8V,通过外部电路测得扩散电流可知溶解氧浓度。 溶解氧仪的测定原理 常见的溶氧仪多采用隔膜电极作换能器，将溶氧浓度(实际上是氧分压)转换成电信号，再经放大、调整(包括盐度、温度补偿)，由模数转换显示。 溶氧仪实用的膜电极有两种类型:极谱型(Polarography)和原电池型(Galvanic Cell)。极谱型(Polarography):电极中，由黄金(Au)环或铂(Pt)金环作阴极;银-氯化银(或汞-氯化亚汞)作阳极。电解液为氯化钾溶液。阴极外表面覆盖一层透氧薄膜。薄膜可采用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶等透气材料。阴阳两电极之间外加0.5~1.5伏的 极化电压。有的极化电压为0.7伏。当溶解氧透过薄膜到达黄金阴极表面，在电极上发生如下反应。 阴极被还原:O2+2H2O+4e→4OHˉ 同时，阳极被氧化:4Clˉ+4Ag-4e→4AgCl 在正常情况下，上述还原-氧化反应产生的扩散电流i∞之值与溶氧浓度成正比。可用下式表示: i∞=nFA(Pm/L)Cs 式中:i∞-稳定状态的扩散电流 n-得失电子数 F-法拉第常数(96500 库仑) A-阴极表面积(平方厘米)
溶解氧对发酵的影响及其控制 1 溶解氧对发酵的影响 溶氧是需氧发酵控制最重要的参数之一。由于氧在水中的溶解度很小，在发酵液中的溶解度亦如此，因此，需要不断通风和搅拌，才能满足不同发酵过程对氧的需求。溶氧的大小对菌体生长和产物的形成及产量都会产生不同的影响。如谷氨酸发酵，供氧不足时，谷氨酸积累就会明显降低，产生大量乳酸和琥珀酸。 1.1 溶氧量在发酵的各个过程中对微生物的生长的影响是不同的 改变通气速率发酵前期菌丝体大量繁殖，需氧量大于供氧，溶氧出现一个低峰。在生长阶段，产物合成期，需氧量减少，溶氧稳定，但受补料、加油等条件大影响。补糖后，摄氧率就会增加，引起溶氧浓度的下降，经过一段时间以后又逐步回升并接近原来的溶解氧浓度。如继续补糖，又会继续下降，甚至引起生产受到限制。发酵后期，由于菌体衰老，呼吸减弱，溶氧浓度上升，一旦菌体自溶，溶氧浓度会明显上升。 1.2 溶氧对发酵产物的影响 对于好氧发酵来说，溶解氧通常既是营养因素，又是环境因素。特别是对于具有一定氧化还原性质的代谢产物的生产来说，DO的改变势必会影响到菌株培养体系的氧化还原电位，同时也会对细胞生长和产物的形成产生影响。 在黄原胶发酵中，虽然发酵液中的溶氧浓度对菌体生长速率影响不大,但是对菌体浓度达到最大之后的菌体的稳定期的长短及产品质量却有着明显的影响。
需氧微生物酶的活性对氧有着很强的依赖性。谷氨酸发酵中，高溶氧条件下乳酸脱氢酶(LDH)活性明显比低溶氧条件下的LDH酶活要低，产酸中后期谷氨酸脱氢酶(GDH)的酶活下降很快,这可能是由于在高溶氧条件下,剧烈的通气和搅拌加剧了菌体的死亡速度和发酵活性的衰减。 DO值的高低还会改变微生物代谢途径，以致改变发酵环境甚至使目标产物发生偏离。研究表明，L-异亮氨酸的代谢流量与溶氧浓度有密切关系，可以通过控制不同时期的溶氧来改变发酵过程中的代谢流分布,从而改变Ile等氨基酸合成的代谢流量。 2 溶氧量的控制 对溶解氧进行控制的目的是把溶解氧浓度值稳定控制在一定的期望值或范围内。在微生物发酵过程中,溶解氧浓度与其它过程参数的关系极为复杂,受到生物反应器中多种物理、化学和微生物因素的影响和制约。从氧的传递速率方程也可看出，对DO值的控制主要集中在氧的溶解和传递两个方面。 2.1 控制溶氧量(C*-CL)是氧溶解的推动力，控制溶氧量首要因素是控制氧分压（C*）。高密度培养往往采用通入纯氧的方式提高氧分压，而厌氧发酵则采用各种方式将氧分压控制在较低水平。如啤酒发酵，麦汁充氧和酵母接种阶段，一般要求氧含量达到8～10PPM；而啤酒发酵阶段，一般啤酒中的含氧量不得超过2PPM。 2.2控制氧传递速率氧传递速率主要考虑KLa的影响因素。从一定意义上讲，KLa愈大，好氧生物反应器的传质性能愈好。控制KLa的途径可分为操作变量、反应液的理化性质和反应器的
什么是水的溶解氧？受哪些因素的影响？ 溶解于水中的游离氧称为溶解氧，常以mg/L、ml/l等单位来表示.天然水中氧的主要来源是大气溶于水中的氧,其溶解量与温度/压力有密切关系.温度升高氧的溶解度下降,压力升高溶解度增高.天然水中溶解氧含量约为8-14mg/l,敞开式循环冷却水中溶解氧一般约为5-8mg/L. 水体中的溶解氧含量的多少,也反映出水体遭受到污染的程度.当水体受到有机物污染时,由于氧化污染质需要消耗氧,使水中所含的溶解氧逐渐减少.污染严重时,溶解氧会接近于零,次数厌氧菌便滋长繁殖起来,并发生有机物污染的腐败而发臭.因此,溶解氧也是衡量水体污染程度的一个重要指标. 影响溶解氧测量的因素氧的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐，另外氧通过溶液扩散比通过膜扩散快，如流速太慢会产生干扰。 1. 温度的影响由于温度变化，膜的扩散系数和氧的溶解度都将发生变化，直接影响到溶氧电极电流输出，常采用热敏电阻来消除温度的影响。温度上升，扩散系数增加，溶解度反而减小。温度对溶解度系数a 的影响可以根据Henry 定律来估算，温度对膜扩散系数β可以通过阿仑尼乌斯定律来估算。 (1)氧的溶解度系数：由于溶解度系数a 不仅受温度的影响，而且受溶液的成分的影响。在相同氧分压下，不同组分的实际氧浓度也可能不同。根据亨利定律可知氧浓度与其分压成正比，对于稀溶液，温度变化溶解度系数a 的变化约为2%/ ℃。 (2)膜的扩散系数：根据阿仑尼乌斯定律，溶解度系数β与温度T 的关系为： C=KPo2·exp(-β／T)，其中假定K、Po2 为常数，则可以计算出β在25℃时为2.3%/ ℃。当溶解度系数a 计算出来后，可通过仪表指示和化验分析值对比计算出膜的扩散系数(这里略去计算过程)，膜的扩散系数在25℃时为1.5%/℃。 2. 大气压的影响根据Henry 定律，气体的溶解度与其分压成正比。氧分压与该地区的海拔高度有关，高原地区和平原地区的差可达20%，使用前必须根据当地大气压进行补偿。有些仪表内部配有气压表，在标定时可自动进行校正；有些仪表未配置气压表，在标定时要根据当地气象站提供的数据进行设置，如果数据有误，将导致较大的测量误差。
实验二 水中溶解氧的测定 【实验目的】 1、学习溶解氧水样的采取方法。 2、掌握用间接碘量法测定水样中溶解氧的方法原理及基本操作。 【实验原理】 溶解于水中的氧称为溶解氧，水中的溶解氧来自空气中的氧及水生植物释放出来的氧，水越深，水温越高，水中含盐量越多，还原性物质越多，溶解氧越少。溶解氧有利于水生生物的生存。如许多鱼类在水中含溶解氧低于3-4mg/L 时就不能生存，但对于金属设备有腐蚀作用，如锅炉水中溶解氧含量应低于0.05-0.1mg/L .所以，在工业供水分析中对溶解氧的测定是很重要的。同时，溶解氧的测定对水体自净作用的研究有极其重要的作用，它可以帮助了解水体在不同的地点进行自净的速度。 溶解氧的测定方法有膜电极法、比色法和碘量法。对溶解氧含量较高的水样，常采用碘量法测定，下面是碘量法的测定原理。 水样中加入硫酸锰和氢氧化钠溶液，生成氢氧化锰沉淀，这一沉淀中的锰，是与水中的溶解氧定量反应的。 Mn 2++ 2OH -=Mn(OH)2↓(白色) (1) 当有溶解氧时, Mn(OH)2立即被氧化: 2Mn(OH)2+O 2=2MnO(OH)2↓(棕色) (2) 溶液酸化后,四价锰将碘离子氧化成游离碘:MnO(OH)2+2I -+4H +=Mn 2++I 2+3H 2O (3) 析出的碘用Na 2S 2O 3滴定： I 2+2 Na 2S 2O 3 == 2I -+S 4O 62- (4) 由反应方程式(1)、（2）、（3）、(4)可知： n 2O ：n - 23 2 O S =1：4 。由Na 2S 2O 3的浓度及 消耗的体积可计算水中溶解氧的含量。 溶解氧ρO 2（mg/L ）= 100000 .324 11????V C V ， 式中 V 1 –-滴定消耗Na 2S 2O 3标准溶液的体积（mL ）； V —水样体积 （mL ）； C ——Na 2S 2O 3标准溶液的浓度（mol.L -1）. 如果水样中有大量有机物,或其它还原性物质时,会使结果偏低,而当水样中含有氧化性物质时可使结果偏高,此时应作校正.采用双瓶法可以消除氧化物的干扰.所谓的双瓶法,即取两个溶解氧瓶,一瓶按碘量法测定.另一瓶先加H 2SO 4,再加碱性碘化钾和硫酸锰,生成的碘用Na 2S 2O 3滴定,记录消耗Na 2S 2O 3标准液的体积V 2 。V 2即为水中氧化性物质消耗的Na 2S 2O 3标液体积,由一瓶中消耗的Na 2S 2O 3标液体积V 1中扣除.用双瓶法的结果
、使用步骤 1将电极插头插入仪器的插口内，同时将仪器的测量/调零电压开关拨至“测量” 档, 溶氧/温度测量选择开关拨至溶氧档，盐度调节旋钮向左旋至底（Og/I ）。 2、仪器预热5分钟，然后将电极放入5%新配制的亚硫酸钠溶液中5分钟，待读数稳定后，调节调零旋钮，使仪器显示为0。由于电极的残余电量极小，如果没有亚硫酸钠溶液， 只要将测量/调零开关置于调零档，调节调零电位器，使仪器显示为0即可。 3、把电极从溶液中取出，用水冲洗干净，用滤纸小心吸干薄膜表面水分，放入空气中待 读数稳定后，调节跨度校准旋钮，使读数指示值为纯水在此温度下饱和溶解氧值。 4、反复2，3步的操作。 5、将电极浸入被测溶液中，此时仪器的读数即为被测水样的溶解氧值。 、注意事项 1 仪器使用前先接上稳压电源和电池。 2、新购买的仪器或长时间不用再启用时，电极要加电解液（否则测不出溶解氧值）。 3、把电极护套向后拉，插上氧电极，要确保插头与插座接触的完好，通电极化5分钟。 4、零氧校准：将电极放入5%亚硫酸钠溶液中，显示值越接近零越好。空气中满度校 准：显示值在当时温度的对应饱和溶解氧值。如果相差较大可反复二次校零氧和满度校准。 5、仪器要定期校准和更换电解液和膜，以保证测量准确性。如果仪器经常使用，建议 10天校准一次。安装膜时要确保膜与黄金表面完全接触否则会出现零氧下不去，或测量过程中数值不准或不稳。 6、溶解氧电极长期使用，特别是一直测定污水后，电极内的银极会发黑氧化，此时需 经常更换电解液和薄膜，清洁银极表面和黄金表面。如果各项指标不理想，应考虑购买新电极。
7、溶解氧电极不用时可储存于蒸馏水中。仪器长时间不用时应将电池取出 三、期间核查 1准确度的检查 选定规定范围的相应标准物质进行检定，测定值与标准物质浓度的相对误差应不大于 ± 20% 2、精密度的检查 在相同的测量条件下，用同一标准物质进行连续6次。测定值的相对标准偏差应不大于 ± 20%。 3、最低检出限检查 对低浓度的样品进行平行测定20次，计算方法检出限。 4、核查周期：半年一次。 四、仪器维护 1显示仪表的维护：液晶显示的电子元件如发现故障，应送回工厂检修。仪器长久不用时，应将干电池取出。当测量器显示LOBAT时，更换电池。 2、氧电极的维护：包括定期更换电解液和薄膜，定时清洗和再生电极。 3、氧电极薄膜和电解液的更换：一般情况下大约每3个月更换一次电解液，薄膜应经 常清洗和更换。薄膜可用清水清洗，也可用棉花蘸一点酒精轻轻擦去污物。更换薄膜与电解液时，先取下电极保护罩，取下薄膜，倒去电极腔体内电解液。用蒸馏水多次 冲洗电极内腔并同时检查氧电极内部情况。
水质溶解氧的测定碘量法?GB 7489-87本方法等效采用国际标准ISO 5813 1983 本方法规定采用碘量法测定水中溶解氧由 于考虑到某些干扰而采用改进的温克勒(Winkler)法 1 范围 碘量法是测定水中溶解氧的基准方法在没有干扰的情况下此方法适用于各种溶解氧浓度大于L 和小于氧的饱和浓度两倍(约20mg/L)的水样易氧化的有机物如丹宁酸 腐植酸和木质素等会对测定产生干扰可氧化的硫的化合物如硫化物硫脲也如同易于消 耗氧的呼吸系统那样产生干扰当含有这类物质时宜采用电化学探头法 亚硝酸盐浓度不高于15mg/L 时就不会产生干扰因为它们会被加入的叠氮化钠破坏掉 如存在氧化物质或还原物质需改进测定方法见第8 条. 如存在能固定或消耗碘的悬浮物本方法需按附录A 中叙述的方法改进后方可使用 2 原理 在样品中溶解氧与刚刚沉淀的二价氢氧化锰(将氢氧化钠或氢氧化钾加入到二价硫酸锰中制得)反应酸化后生成的高价锰化合物将碘化物氧化游离出等当量的碘用硫代硫酸钠 滴定法测定游离碘量 3 试剂 分折中仅使用分析纯试剂和蒸馏水或纯度与之相当的水
硫酸溶液 小心地把500mL 浓硫酸(ρ= mL)在不停搅动下加入到500mL 水 注:若怀疑有三价铁的存在则采用磷酸(H3PO4 ρ=mL) 硫酸溶液c(1/2H2SO4) =2mol/L 碱性碘化物叠氮化物试剂 注:当试样中亚硝酸氮含量大于L 而亚铁含量不超过1mg/L 时为防止亚硝酸氮对测定结果的干涉需在试样中加叠氮化物叠氮化钠是剧毒试剂若已知试样中的亚硝酸盐低于L 则可省去 此试剂 a. 操作过程中严防中毒 b. 不要使碱性碘化物叠氮化物试剂酸化因为可能产生有毒的叠氮酸雾 将35g的氢氧化钠(NaOH)[或50g的氢氧化钾(KOH)]和30g碘化钾(KI)[或27g碘化钠(NaI)] 溶解在大约50mL 水中,单独地将1g 的叠氮化钠(NaN3)溶于几毫升水中,将上述二种溶液混合并稀释至100mL,溶液贮存在塞紧的细口棕色瓶子里,经稀释和酸化后在有指示剂存在下本试剂应无色. 无水二价硫酸锰溶液340g/L(或一水硫酸锰380g/L 溶液) 可用450g/L 四水二价氯化锰溶液代替过滤不澄清的溶液 碘酸钾c(1/6KIO3) 10mmol/L 标准溶液 在180℃干燥数克碘酸钾(KIO3) 称量±溶解在水中并稀释到1000mL。将上述溶液吸取100mL 移入1000mL 容量瓶中用水稀释至标线。 硫代硫酸钠标准滴定液c(Na2S2O3) ≈10mmol/L 配制 将五水硫代硫酸钠溶解于新煮沸并冷却的水中再加的氢氧化钠(NaOH) 并稀释至1000m。溶液贮存于深色玻璃瓶中。 标定 在锥形瓶中用100~150mL 的水溶解约的碘化钾或碘化钠(KI 或NaI) 加入5mL 2mol/L 的硫酸溶液,混合均
各种温度下饱和溶解氧值 温度（℃)溶解氧（mg/L）温度（℃)溶解氧（mg/L） 0 14.6418 9.46 1 14.2219 9.27 2 13.8220 9.08 3 13.4421 8.90 4 13.0922 8.73 5 12.7423 8.57 6 12.4224 8.41 7 12.1125 8.25 8 11.8126 8.11 9 11.5327 7.96 10 11.2628 7.82 11 11.0129 7.69 12 10.7730 7.56 13 10.5331 7.43 14 10.3032 7.30 15 10.0833 7.18
16 9.8634 7.07 17 9.6635 6.95 1溶解氧指溶解在水中的氧含量。又称氧饱和值（dissolved oxygen saturation concentrtaion），指水体与大气中氧交换处于平衡时，水体中溶解氧的浓度。在通常的大气压力条件下，饱和溶解氧OS只随水温T而变化，饱和溶解氧还随大气压力而变化，大气压力越低，OS值则越小。饱和溶解氧也随水中的盐度而变化，盐度增高，OS值减小。 2其含量与空气中的氧分压、水温有关。氧分压变化甚微，故水温是主要的影响因素，水温愈低，水中溶解氧愈高。清洁地面水的溶解氧含量接近饱和状态。水中有大量藻类植物生长时，其光合作用释出的氧，可使水中溶解氧呈过饱和状态。 3当存在有机物污染水体或藻类大量死亡时，则溶解氧不断消耗而下降，甚至使水体处于厌氧状态，此时水中厌氧微生物繁殖，有机物发生腐败分解，使水发黑发臭。因此，水中溶解氧可作为有机物污染及其自净程度的间接指标。
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↓+2Na2SO4 2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3 H2MnO3十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+K2SO4 MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O I2+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
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平衡。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。 1、方法的选择 测定水中溶解氧通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，产生正干扰。所以大部分受污染的地表水和工业废水，必须采用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0.05mg/L，二价铁低于1 mg/L时，采用叠氮化钠修正法。此法适用于多数污水及生化处理出水；水样中二价铁高于1 mg/L，采用高锰酸钾修正法；水样有色或有悬浮物，采用明矾絮凝修正法；含有活性污泥悬浮物的水样，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。 2、水样的采用与保存 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。 一、碘量法
水质溶解氧的测定碘量法 GB 7489-87本方法等效采用国际标准ISO 5813 1983 本方法规定采用碘量法测定水中溶解氧由 于考虑到某些干扰而采用改进的温克勒(Winkler)法 1 范围 碘量法是测定水中溶解氧的基准方法在没有干扰的情况下此方法适用于各种溶解氧 浓度大于0.2mg/L 和小于氧的饱和浓度两倍(约20mg/L)的水样易氧化的有机物如丹宁酸 腐植酸和木质素等会对测定产生干扰可氧化的硫的化合物如硫化物硫脲也如同易于消 耗氧的呼吸系统那样产生干扰当含有这类物质时宜采用电化学探头法 亚硝酸盐浓度不高于15mg/L 时就不会产生干扰因为它们会被加入的叠氮化钠破坏掉 如存在氧化物质或还原物质需改进测定方法见第8 条. 如存在能固定或消耗碘的悬浮物本方法需按附录A 中叙述的方法改进后方可使用 2 原理 在样品中溶解氧与刚刚沉淀的二价氢氧化锰(将氢氧化钠或氢氧化钾加入到二价硫酸锰 中制得)反应酸化后生成的高价锰化合物将碘化物氧化游离出等当量的碘用硫代硫酸钠 滴定法测定游离碘量 3 试剂 分折中仅使用分析纯试剂和蒸馏水或纯度与之相当的水 3.1 硫酸溶液 小心地把500mL 浓硫酸(ρ= 1.84g/mL)在不停搅动下加入到500mL 水 注:若怀疑有三价铁的存在则采用磷酸(H3PO4 ρ=1.70g/mL) 3.2 硫酸溶液c(1/2H2SO4) =2mol/L 3.3 碱性碘化物叠氮化物试剂 注:当试样中亚硝酸氮含量大于0.05mg/L 而亚铁含量不超过1mg/L 时为防止亚硝酸氮对测定结果的干涉需在试样中加叠氮化物叠氮化钠是剧毒试剂若已知试样中的亚硝酸盐低于0.05mg/L 则可省去 此试剂 a. 操作过程中严防中毒 b. 不要使碱性碘化物叠氮化物试剂(3.3)酸化因为可能产生有毒的叠氮酸雾 将35g的氢氧化钠(NaOH)[或50g的氢氧化钾(KOH)]和30g碘化钾(KI)[或27g碘化钠(NaI)] 溶解在大约50mL 水中,单独地将1g 的叠氮化钠(NaN3)溶于几毫升水中,将上述二种溶液混合并稀释至100mL,溶液贮存在塞紧的细口棕色瓶子里,经稀释和酸化后在有指示剂(3.7)存在下本试剂应无色. 3.4 无水二价硫酸锰溶液340g/L(或一水硫酸锰380g/L 溶液) 可用450g/L 四水二价氯化锰溶液代替过滤不澄清的溶液 3.5 碘酸钾c(1/6KIO3) 10mmol/L 标准溶液 在180℃干燥数克碘酸钾(KIO3) 称量3.567±0.003g 溶解在水中并稀释到1000mL。将上述溶液吸取100mL 移入1000mL 容量瓶中用水稀释至标线。 3.6 硫代硫酸钠标准滴定液c(Na2S2O3) ≈10mmol/L 3.6.1 配制 将2.5g 五水硫代硫酸钠溶解于新煮沸并冷却的水中再加0.4g 的氢氧化钠(NaOH) 并稀释至1000m。溶液贮存于深色玻璃瓶中。 3.6.2 标定 在锥形瓶中用100~150mL 的水溶解约0.5g 的碘化钾或碘化钠(KI 或NaI) 加入5mL 2mol/L 的硫酸溶液(3.2),混合均匀加20.00mL 标准碘酸钾溶液(3.5) 稀释至约200mL 立即用硫代硫酸钠溶液滴定释放出的碘当接近滴定终点时溶液呈浅黄色加指示剂(3.7) 再滴定至完全无色
敬告用户 ●使用时请遵守本说明书之操作规程及注意事项。 ●在收到仪表时，请小心打开包装，查看仪表及配件是否因运输而损坏，如有损坏，请立 即通知上海博取仪器有限公司或经销商，并保留包装物以便寄回处理。 ●在使用过程中若发现仪器工作异常或损坏请联系经销商或上海博取仪器有限公司，切勿 自行修理。 ●为使测量更精确，仪器须经常配合电极进行校正；若您的电极购买时间已近一年，请注 意更换电极膜头。 ●仪器使用满一年后须送计量部门或有资格的检定单位进行检定，合格后方可再用。 ●因产品更新换代，本说明书如有变动恕不另行通知。 概述 DOG-2092 型工业溶解氧仪表是用于测试和控制溶解氧的的精密仪表。该仪表具有微型计算机存储、计算和补偿有关测定溶解氧值的所有参数；可对相关数据进行设置，如海拔、盐度等；其功能全.性能稳定.操作简便等特点，使其成为溶解氧测试和控制领域的理想仪表。 DOG-2092 型工业溶氧仪采用带背景光LCD显示，具备错误指示；自动温度补偿；隔离式4-20 mA电流输出；双组继电器控制，高低点报警指示；掉电记忆，无需后备电池，资料保存十年以上。 DOG-2092 型工业溶氧仪电极为美国原装膜头，详见《电极使用说明书》。 包装说明 请确认您所购买的DOG-2092 型仪表包装盒是否完整，如有包装损坏或是有任何配件短缺的情形，请您尽快与经销商或上海博取仪器有限公司联系。 ●DOG-2092 仪表一台 ●固定锁紧条两根 ●用户使用说明书一本 ●溶氧电极一支 1
技术性能 1. 测量范围： 0.00~19.99mg/L 0.0~199.9% 2. 分辨率： 0.01 mg/L 0.01% 3. 精确度： ±1.5%F.S 4. 控制范围： 0.00~19.99mg/L 0.0~199.9% 5. 温度补偿： 0~60℃ 6. 输出信号： 4~20mA 的隔离保护输出 7. 控制输出方式： ON/OFF 继电器输出接点 8. 继电器承受负载： 最大交流230V 5A 最大交流115V 10A 9. 电流输出负载： 允许最大负载为500Ω 10. 对地电压绝缘度： 最小负载为500VDC 11. 工作电压： 230V AC ±10%、50/60Hz 12. 尺寸： 96×96×115mm 13. 开孔尺寸： 91×91mm 14. 重量： 1Kg 15. 仪器的工作条件： ① 环境温度：5~35℃ ② 空气相对湿度： ≤80% ③ 除地球磁场外周围无强磁场干扰。 前面板说明 图1 1：高报警指示 2：低报警指示 3：毫克/升指示 4：百分比指示 5：确认 6：数字减少 7：数字增加 8：菜单循环模式 9：显示屏 2