《水产养殖环境工程学》溶解氧的测定
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水产养殖溶解氧测量注意事项水产养殖业是我国紧要的养殖业之一,依据调查推想显示,将来10年水产养殖业将会连续高速进展。
而在水产养殖过程中,水质监测是特别紧要的一环,而其中紧要的参数之一就是溶解氧。
那么,在进行水产养殖溶解氧测量时我们需要注意些什么呢?本文将会从以下几个方面来进行介绍和讲解。
什么是溶解氧溶解氧指的是水中溶解的氧气的量,是水体内生物呼吸等的紧要基础条件。
通常,水中溶解氧来自空气中吸取的氧气和水中光合作用产生的氧气。
水体中的生物需要氧气来进行新陈代谢,水中的氧气含量与生物生长紧密相关。
因此,溶解氧由于对生物的生长和繁殖有着至关紧要的作用,因此它的测量和监测也特别紧要。
溶解氧测量的方法目前常见的溶解氧测量方法有2种:化学法和电化学法。
其中,化学法常用于试验室中,而在现场应用较广泛的是电化学法。
化学法化学法指的是通过化学反应来间接测定水中溶解氧含量,这需要在水样中加入氧化剂(如碘化钾)和指示剂(如淀粉溶液),溶解氧将被氧化剂氧化并反应,反应结束后,通过比色法等方式来判定水中溶解氧含量。
化学法也有确定的局限性,例如在水样采集和处理的过程中,不可避开地会有其他物质的干扰,导致化学法的精准性下降。
此外,化学法对水样的处理比较繁琐,需要较长的操作时间,因此不适用于溶解氧需要连续监测的情况。
电化学法电化学法指的是利用氧气与电极之间发生反应来测定水体内溶解氧含量的一种方法。
在这种方法中,电化学氧传感器作为测量溶解氧含量的紧要工具,其包括了电极和测量仪器两部分。
电极可以依据工作原理的不同分为膜型和非膜型电极。
常用的电极有膜型氧电极、非膜型极谱仪和血氧仪等。
溶解氧测量注意事项在进行水产养殖溶解氧测量时,确定要注意以下几点,以保证测量的精准性:1. 采样在进行水体溶解氧测量的时候,首先要做的是采集水样。
采集水样的方法有多种,其中最常见的是手动采样和自动采样。
手动采样的方法便于操作,但是存在一些问题。
在手动采集的过程中,为了避开空气介入样品中,需要使用采样管或吸管快速取样,但是由于快速取样的方式对样品接触的时间较短,无法有效避开溶解氧的损失。
水产养殖水质溶解氧的测定一、前言随着信息化科技的迅猛发展,信息化教学模式逐渐替代传统的教学模式,并被学生和教师接受,它更能激发学生求知的欲望和兴趣,实践证明,课堂运用了信息化教学后,学生的主体参与度增加,学习积极性有所增强,学习成绩提高得很快。
在传统的教学活动中,教师是教学活动的主体,知识是由教师传授给学生的。
而新的教学观念是:教师是学生学习活动的指导者和帮助者,知识是由学生根据自己头脑里的认知结构而自主构建的,这种全新的教学理念,能更好地指导信息技术环境下的教与学。
《水产养殖水质溶解氧的测定》内容涉及水质溶解氧的测定、水质溶解氧对养殖生物的影响、水产养殖水质溶解氧的调控措施等;传统教学通常是教师先让学生看书预习并以学习小组为单位设计实训方案,每个小组排一个代表在课堂展示本小组设计的实训方案,由教师在课堂上点评、讲授并确定实训方案,然后学生进行水质溶解氧的测定,根据检测结果确定水产养殖水质溶解氧的调控措施;水产养殖水质溶解氧的测定的知识点非常多,教学时间紧迫,而学生学习缺乏兴趣和主动性,往往是手忙脚乱,丢三落四,学习效率不高。
本教学设计,在组织《水产养殖水质溶解氧的测定》的教学时,充分利用职教云,将知识点精心设计为网络课件、视频资料、文本材料、微课、练习题等,通过云课堂引导学生探究式学习水质溶解氧对水产养殖的影响,水质溶解氧的测定原理、方法选择、标准的应用,所需的仪器设备及使用注意事项、药品及试剂的配制,监测数据的处理及评价,水产养殖水质溶解氧的调控措施等,进一步提高学生自主学习的能力。
同时教师通过在线统计结果,对学生课前学生情况进行分析,并对课堂教学方案做相应调整,线上线下有机结合,进一步提高学生学习效率和教学效果。
二、教学分析(一)课程及检测标准分析(二)学情分析(三)教学目标分析1三、教学模式与实施2四、实施过程教学过程教学内容教师活动学生活动课前准备)1、,在课程公告上提出水质溶解氧对水产养殖有什么影响?如何测定水质的溶解氧?(课程公告)如何测定水质的溶解氧?教师上传“溶解氧的测定”教学视频,学生观看并写出检测方案,学生实时反馈问题,教师及时解答。
水产养殖户如何正确测定水体的溶解氧溶氧管理是池塘养殖水质管理的一个重要内容,是一项以动物的溶氧需求为基础、以观察和测定为依据,以预防为主、各种措施综合应用的系统工程。
在实际生产中,水中溶氧水平是否合适不能以鱼虾是否浮头为标志,而应以保证鱼虾食欲旺盛等正常生理需求为标准。
我国渔业用水标准规定,养殖水体溶氧连续24 h中,必须有16 h以上大于5 mg/l,任何时候不能低于3 mg/l。
溶氧的测定1、测定方法水中溶氧可以用化学方法或仪器法测定,经典的化学测定方法是碘量法,此法测定结果准确度高,也被用来检验其它方法的可靠程度。
碘量法测定水中溶氧需要配制多种试剂溶液,测定步骤也比较繁琐,耗时较长,因此多用于实验室测定,在实际养殖生产条件下应用多有不便。
市场上常见的溶氧测定试剂盒,是另外一种以化学法为基础、根据目视色差来大体判断水中溶氧范围的现场快速测定方法,比较实用。
但据笔者了解,目前所见的大多数此类试剂盒的灵敏度太低,导致测定结果的实用性降低。
仪器测定法是一种操作简便、结果可靠的快速测定方法。
养殖现场可使用便携式溶氧仪,只要将溶氧探头置于待测水体并轻轻晃动,结果很快就会以数字的形式显示出来。
由于溶氧仪相对较贵,且很多情况下因维护不当导致使用寿命大大缩短,使得仪器测定法在我国实际养殖生产中使用很少,远远不及其它养殖发达国家那样普及。
但随着养殖集约化程度的提高和管理水平的上升,可以预料在不久的将来,便携式溶氧仪将会成为养殖现场主要的测定仪器。
2、测定时间和频次一般情况下,每天测定1次即可,测定时间选择清晨和傍晚,由此可以知道池塘一天中最低和最高的溶氧水平,有助于判断水体溶氧是否处于合适范围,尤其是有助于预防“泛塘”等严重缺氧事件的发生。
对于刚刚采取过消毒杀藻和施用好氧性微生物改良剂等处理措施的池塘,以及常出现溶氧问题的池塘,应尽可能增加测定频次。
3、测定位置应在具有代表性的位置测定,所测结果应能反映大多数养殖动物所处环境的溶氧状况,因此不宜仅在水表层或增氧机附近测定。
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)++Na2SO42Mn(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+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。
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,待氢氧化钠冷却后,将两溶液合并,混匀,用水稀释至1000ml。
如有沉淀,则放置过夜后,倾出上层清液,贮于棕色瓶中,用橡皮塞塞紧,闭光保存。
1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 -232OS =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 )=100000.32411⨯⨯⨯⨯VC 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 。
1、当水样中含有亚硝酸盐时会干扰测定,可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。
其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。
2、如水样中含Fe3+达100—200mg/L 时,可加入1mL40%氟化钾溶液消除干扰。
3、如水样中含氧化性物质(如游离氯等),应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。
4.6硫代硫酸钠标准溶液c (Na 2S 2O 3)=0.1mol/l (0.1N )4.6.1配制称取26g 硫代硫酸钠(Na 2S 2O 3 .5H 2O)(或16g 无水硫代硫酸钠),注入1000ml 水中,缓缓煮沸10min ,冷却,放置2周后过滤备用。
4.6.2标定4.6.2.1测定方法称取0.15g 于120℃烘至恒重的基准重铬酸钾,称准至0.0001g ,置于碘量瓶中,溶于25ml 水中,加2g 碘化钾及20ml 硫酸液(20%),摇匀,于暗处放置10min ,加入150ml 水,用硫代硫酸钠标准溶液[c (Na 2S 2O 3)=0.1mol/l]滴定,近终点时加入3ml 淀粉指示剂(5g/l ),继续滴定至溶液有蓝色变为亮绿色,同时作空白试验。
4.6.2.2 计算硫代硫酸钠标准溶液浓度按式(9)计算c (21Na 2S 2O 3)=04903.0*)21(v v m (9) 式中:c (Na 2S 2O 3)—硫代硫酸钠标准溶液之物质的量浓度 mol/lM —重铬酸钾之质量gV1—硫代硫酸钠溶液之用量,mlV2—空白试验硫代硫酸钠溶液之用量,ml0.04903—与1.00ml 硫代硫酸钠标准溶液[c (Na 2S 2O 3)=1.000mol/l]相当的以克表示的重铬酸钾的质量4.6.3比较4.6.3.1、测定方法准确量取用配30.00~35.00ml 碘标准溶液[c (21I 2)=0.1mol/l]加水150ml ,用配置好的硫代硫酸钠溶液[c (21Na 2S 2O 3)=0.1mol/l]滴定,近终点时加3ml 淀粉指示剂(5g/l ),继续滴定至溶液蓝色消失。
水中溶解氧测定实验报告水中溶解氧测定实验报告周然指导教师:任学宝日期:20xx年2月13日实验目的:1、测定水中溶解的氧气的量,了解水体的基本状况。
2、掌握基本的实验方法和实验技巧。
实验原理:利用水中溶解氧氧化Mn2+后用I-还原,然后用碘量法滴定生成的碘。
有关化学方程式: 2Mn2+ + 2OH— + O2 === 2MnO(OH)2↓ MnO(OH)2 + 4H+ + 2I— === Mn2+ + I2 + 3H2O I2 + 2 Na2S2O3 === Na2S4O6 + 2NaI实验仪器和药品:仪器:铁架台(铁夹)、酒精灯、石棉网、烧杯、锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、铁圈、滴定管夹、试剂瓶、漏斗、滤纸、玻璃棒、容量瓶、精密天平、25ml量筒固体:MnSO4、KIO3、Na2S2O3、NaI、可溶性淀粉溶液:6mol/LNaOH、1mol/LHCl、新鲜水样(取水日期:20xx 年2月11日下午)实验准备:1、配制溶液。
MnSO4:称取药品1.000克,用250ml容量瓶配制,转移至试剂瓶。
KIO3:准确称取药品0.4280克,用250ml容量瓶配制成0.008000mol/L的溶液,转移。
Na2S2O3:称取药品1.000克,用500ml容量瓶配制,转移。
可溶性淀粉:用大烧杯盛半杯蒸馏水,煮沸,再在小烧杯中用蒸馏水溶解淀粉成糊状,并搅拌均匀,在大烧杯煮沸时加入,搅拌均匀后冷却。
NaI:在大烧杯中加入药品,加蒸馏水配制成溶液。
2、标定Na2S2O3浓度。
用量筒量取一定量KIO3 标准溶液,加入过量NaI和HCl,然后加入几滴淀粉溶液,用Na2S2O3滴定,记录消耗的Na2S2O3体积,重复一次。
3、取新鲜水样100ml ,过滤,转移至锥形瓶,加盖静置。
实验步骤:1、取过滤好的新鲜水样25ml,加入NaOH和过量MnSO4,静置。
2、待溶液不再变色,加入HCl和过量NaI,振荡后静置。
3、加入少量淀粉溶液后用Na2S2O3滴定。
水产养殖中溶解氧的检测与控制技术初探摘要:在水产养殖中,一旦出现水体溶解氧含量不足,就会使得水产生物降低饲料消化率和摄食强度、减缓生长速度、降低抵抗力甚至导致直接死亡。
本文对于水产养殖中溶解氧不足的原因、溶解氧的变化规律、溶解氧的检测和控制技术等进行了初步的探究。
关键词: 水产养殖;溶解氧;检测;控制一、引言养殖水体中的溶解氧含量是水产生物生长发育的一个主要限制性因素,也是人们在水产养殖中最为关注的水质因子之一。
水产生物只有在溶解氧含量充足的养殖水体中,才能够维持正常的生长和代谢,而一旦养殖水体出现溶解氧含量不足,就会使得水产生物降低饲料消化率和摄食强度、提高饵料系数、减缓生长速度、降低抵抗力等,严重时甚至直接导致水产生物的死亡。
因此,深刻理解溶解氧对于水产生物的重要作用,掌握水产养殖中溶解氧的检测和控制技术,对于人们控制水产养殖的损失、提高水产养殖的收益,有着不容忽视的影响。
二、水产养殖中溶解氧含量不足的原因及其变化规律养殖水体中溶解氧含量不足的原因,通常包括气温过高、养殖密度过大、有机物的分解作用和无机物的氧化作用等等。
随着温度的升高,氧气在水中溶解度会逐渐降低,同时,水产动物的呼吸作用及其耗氧量也会随之增加,因此,高温环境下养殖水体的溶解氧含量会明显的下降;而养殖密度过大,显然耗氧量也就相应增加;通常有机物越多,细菌也就越活跃,这种对有机物的分解过程一般都需要消耗大量的溶解氧;当水体中含有硫化氢、亚硝酸盐等无机物时,会发生氧化作用从而消耗大量的溶解氧。
在养殖水体中,溶解氧含量通常呈现昼夜变化、季节变化和垂直变化等变化规律。
在昼夜变化中,由于白天水体中的植物能够进行光合作用来逐渐增加溶解氧,因此水体中的溶解氧含量呈现出白天高于夜间、下午高于早晨的变化规律;在季节变化中,春冬季节由于水体中的植物光合作用弱,但同时水产生物的耗氧活动也弱,因此呈现溶解氧含量低但变化小的特点,而夏秋季节由于水体中的植物光合作用强,但同时水产生物的耗氧活动以及有机物的分解活动也强,因此呈现溶解氧含量高但不稳定的特点,是水产养殖中容易出现溶解氧问题的季节;在垂直变化中,由于光线进入水体之后逐渐减弱,导致水体中的溶解氧含量在垂直方向上呈现出上层高、下层低的非均匀递减分布,并在高温季节尤为明显。
溶解氧(DO)的测定溶解与水中的氧称为“溶解氧”。
水中溶解氧的含量与大气压力,空气中氧的分压及水的温度有关,常温常压下,水中溶解氧一般为8—10mg\L。
水被还原性有机物污染时,污染物氧化需要耗用氧气,溶解氧含量降低,直到逐步耗尽,这时厌氧细菌大量繁殖,有机污染物腐败发臭,使水质严重恶化。
溶解氧对金属的作用,会侵蚀管道容器,但是如果含量低于2mg/L时,则水生动物可能因窒息而死亡。
溶解氧的测定方法有:膜电极法,比色法和碘量法等。
本节介绍的就是国标GB/T7489—1987规定的标准方法——碘量法。
1.基本原理当水样中加入固氧剂(MnSO4和碱性KI)后,溶解氧在碱性环境中迅速氧化Mn(OH)2为亚锰酸Mn(OH)2。
亚锰酸进一步和过量Mn(OH)2反应生成亚锰酸锰MnMnO3。
亚锰酸锰在酸性环境中氧化I-离子,生成一定量I2。
然后用NaS2O3标准溶液滴定生成I2。
反应按下列各式进行:2MnSO4+4Na=2Mn(OH)2↓+2NaSO42Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2↓(棕)MnO(OH)2+Mn(OH)2=MnMnO3+H2OMnMnO3+3H2SO4+2KI=2MnSO4+I2+3H2O+K2SO4I2+2Na2S2O3+2NaI+Na2S4O6由反应式子可以看出,在测定反应中。
1molO2相当于4molNa2S2O3反应。
对于一般天然水,可以直接使用碘量法。
但是,对于被还原性杂质(例如Fe2+,S2-,SO2-3,NO-2,Y有机物等)污染的水,则必须除去还原性杂质后,再用碘量法测定。
测定溶解氧,要特别注意切勿水样过多的接触空气,以防溶解氧损失或增加,导致含量改变。
因此。
最好是使用专用的溶解氧测定瓶(图1-1)另外取样。
如果没有测定瓶,也可以用250ml玻璃塞磨口瓶代替。
2试剂(1)硫酸锰溶液550g硫酸锰(MnSO4.5H2O)溶解后,稀释为1L。
(2)碱性碘化钾溶液500g氢氧化钠溶解于400ml的水中,150g 碘化钾溶解于200ml水中,合并两溶液后稀释1L静置。
溶解氧的测定实验报告《溶解氧的测定实验报告》实验目的:本实验旨在通过合适的方法测定水中的溶解氧含量,以了解水体的氧气含量,为水质监测和环境保护提供数据支持。
实验原理:溶解氧是水中的重要组成部分,对于水体的生物生长和生态平衡起着关键作用。
本实验采用经典的Winkler法测定水样中的溶解氧含量。
该方法主要通过一系列化学反应,将水样中的溶解氧转化为可测定的化合物,最终通过滴定测定水样中的溶解氧含量。
实验步骤:1. 收集水样:在实验开始前,首先需要收集待测水样,确保水样的新鲜性和代表性。
2. 预处理水样:将收集到的水样进行预处理,去除其中的悬浮颗粒和有机物质,以保证后续测定的准确性。
3. Winkler法测定:将预处理后的水样依次加入含有化学试剂的烧杯中,进行一系列化学反应,最终得到可滴定的化合物,通过滴定计算水样中的溶解氧含量。
4. 记录数据:记录实验过程中的各项数据,包括化学试剂的用量、滴定过程中的体积变化等。
5. 数据处理:根据实验所得数据,计算出水样中的溶解氧含量,并进行数据分析。
实验结果:经过Winkler法测定,得到水样中的溶解氧含量为X mg/L。
根据实验数据分析,可以得出水样中的溶解氧含量符合国家相关标准,属于优质水体。
实验结论:通过本次实验,成功测定了水样中的溶解氧含量,为水质监测和环境保护提供了有力支持。
同时,实验结果也表明了水样的优质性,为相关水质管理工作提供了重要参考。
总结:溶解氧的测定是水质监测工作中的重要一环,准确测定水样中的溶解氧含量对于评估水体质量、保护水生态环境具有重要意义。
本实验采用Winkler法成功测定了水样中的溶解氧含量,为相关工作提供了重要数据支持。
希望通过本次实验,能够增加对溶解氧测定方法的了解,提高对水质监测工作的重视和认识。