① 溶解氧的測定方法
一、原理
水樣中加入硫酸錳和鹼性碘化鉀,水中溶解氧將低價錳氧化成高價錳,生成四價錳的氫氧化物棕色沉澱。加酸後,氫氧化物沉澱溶解,並與碘離子反應而釋放出遊離碘。以澱粉為指示劑,用硫代硫酸鈉標准溶液滴定釋放出的碘,據滴定溶液消耗量計算溶解氧含量。
二、試劑
1、硫酸錳溶液:稱取480g硫酸錳(MnSO4·4H2O)溶於水,用水稀釋至1000mL。此溶液加至酸化過的碘化鉀溶液中,遇澱粉不得產生藍色。
2、鹼性碘化鉀溶液:稱取500g氫氧化鈉溶解於300—400mL水中;另稱取150g碘化鉀溶於200mL水中,待氫氧化鈉溶液冷卻後,將兩溶液合並,混勻,用水稀釋至1000mL。如有沉澱,則放置過夜後,傾出上層清液,貯於棕色瓶中,用橡皮塞塞緊,避光保存。此溶液酸化後,遇澱粉應不呈藍色。
3、1+5硫酸溶液。
4、1%(m/V)澱粉溶液:稱取1g可溶性澱粉,用少量水調成糊狀,再用剛煮沸的水稀釋至100mL。冷卻後,加入0.1g水楊酸或0.4g氯化鋅防腐。
5、0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重鉻酸鉀標准溶液:稱取於105—110℃烘乾2h,並冷卻的重鉻酸鉀1.2258g,溶於水,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至標線,搖勻。
6、硫代硫酸鈉溶液:稱取3.2g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)溶於煮沸放冷的水中,加0.2g碳酸鈉,用水稀釋至1000mL,貯於棕色瓶中,使用前用0.02500mol/L重鉻酸鉀標准溶液標定。
7、硫酸,ρ=1.84。
三、測定步驟
1、溶解氧的固定:用吸液管插入溶解氧瓶的液面下,加入1mL硫酸錳溶液,2mL鹼性碘化鉀溶液,蓋好瓶塞,顛倒混合數次,靜置。一般在取樣現場固定。
2、打開瓶塞,立即用吸管插入液面下加入2.0mL硫酸。蓋好瓶塞,顛倒混合搖勻,至沉澱物全部溶解,放於暗處靜置5min。
3、吸取100.00mL上述溶液於250mL錐形瓶中,用硫代硫酸鈉標准溶液滴定至溶液呈淡黃色,加入1mL澱粉溶液,繼續滴定至藍色剛好退去,記錄硫代硫酸鈉溶液用量。
四、計算
溶解氧(O2,mg/L)=M*V*8000/100
式中:M——硫代硫酸鈉標准溶液的濃度(mol/L);
V——滴定消耗硫代硫酸鈉標准溶液體積(mL)。
五、注意事項
1、當水樣中含有亞硝酸鹽時會干擾測定,可加入疊氮化鈉使水中的亞硝酸鹽分解而消除干擾。其加入方法是預先將疊氮化鈉加入鹼性碘化鉀溶液中。
2、如水樣中含Fe3+達100—200mg/L時,可加入1mL40%氟化鉀溶液消除干擾。
3、如水樣中含氧化性物質(如游離氯等),應預先加入相當量的硫代硫酸鈉去除。 1檢測有無氧化或還原物質存在
取50ml待測水(活性污泥沉澱後去上清液)加入0.5ml濃硫酸,少量碘化鉀(約0.5g),加澱粉溶液,如果溶液呈藍色,則有氧化性物質存在。如果保持無色,加入0.2ml碘溶液,震盪,放置30s,如果沒成藍色,則有還原物質。
2取樣
從生物池取出水樣後,立刻用虹吸法將污泥抽入1000ml具塞細口瓶中,溢出三分之一體積,立刻用吸管於液面以下加入10ml硫酸銅-氨基磺酸抑制劑,蓋好瓶蓋,顛倒餛勻。精緻,等沉澱下沉後,將上清液吸入2個溶解氧瓶中(瓶內不允許有氣泡)。
3測定疊氮化鈉修正法(有亞硝酸鹽存在)
3.1 樣品中有氧化性物質
3.1.1向一個溶解氧瓶中加入5ml(1+5)硫酸和1g碘化鉀(吸管插入液面下),搖勻,此時游離出碘,移液管取100ml到250ml錐形瓶中,以澱粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定至藍色退去,記下用量V1。
3.1.2.1向另外一個溶解氧瓶中(吸管插入液面下)加入1ml硫酸錳溶液,2ml鹼性碘化鉀,蓋好瓶塞(瓶內不允許有氣泡),顛倒混合數次,靜置。待棕色沉澱物降至瓶內一半時,再顛倒混合一次,待沉澱物下降至瓶底。
3.1.2.2打開瓶蓋,用吸管插入液面下,加入2ml濃硫酸(吸管插入液面下),蓋好瓶蓋(瓶內不允許有氣泡),點到混合至沉澱物全部溶解,放暗處5分鍾。(如果有三價鐵存在,先加入1ml40%氟化鉀溶液)
3.1.2.3移取100ml溶液至250ml錐形瓶中,用硫代硫酸鈉滴定至淡黃色,加入澱粉溶液1ml,滴定至藍色剛好退去,記下用量V2。
計算 DO=M*V1*8*1000/100-M*V2*8*1000/100
M ----硫代硫酸鈉濃度
3.2 有還原性物質(高錳酸鉀修正法)(本廠無此情況)
4所用試劑
4.1 硫酸錳溶液 稱取120g 四水硫酸錳(MnSO4.4H2O),或者96g一水硫酸錳,用水稀釋至250ml,如果不澄清,過濾。
4.2鹼性碘化鉀-疊氮化鈉溶液 溶解125g氫氧化鈉於100ml水中,溶解37.5g碘化鉀於50ml水中,溶解2.5g疊氮化鈉於水中。三者混合,加水稀釋至250ml。
4.3硫酸銅-氨基磺酸抑制劑 溶解32g氨基磺酸於475g水中,溶解50g硫酸銅於500ml水中,混合,加入25ml冰乙酸,混勻。
4.4 重鉻酸鉀 0.025mol/l 移取0.25mol/l重鉻酸鉀25.00ml至250ml容量瓶中,加水至標線。
4.5 1+5 硫酸
4.6 1%澱粉溶液 與cod澱粉配法一致、
4.7 硫代硫酸鈉溶液 稱取3.2g硫代硫酸鈉溶解於煮沸冷卻的水中,加入0.2g碳酸鈉,用水稀釋至1000ml,儲存於棕色瓶中,使用前用0.025mol/l重鉻酸鉀標定,方法如下
於250ml碘量瓶中,加入100ml水和1g碘化鉀,加入10ml 0.025mol/l重鉻酸鉀溶液、5ml(1+5)硫酸,蓋上塞子,搖勻,暗處靜止5min,用硫代硫酸鈉滴定至淡黃色,加入1ml澱粉,繼續滴定到藍色剛好褪去,記錄用量V
參考 國標1987
水與廢水監測分析方法第四版
② 水溶解氧的機理
http://ke..com/view/43019.htm
空氣中的氧溶解在水中成為溶解氧。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關系。在自然情況下,空氣中的含氧量變動不大,故水溫是主要的因素,水溫愈低,水中溶解氧的含量愈高。
溶解氧是指溶解在水裡氧的量,通常記作DO,用每升水裡氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標。它跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質有密切的關系。在20℃、100kPa下,純水里大約溶解氧9mg/L。有些有機化合物在喜氧菌作用下發生生物降解,要消耗水裡的溶解氧。如果有機物以碳來計算,根據C+O2=CO2可知,每12g碳要消耗32g氧氣。當水中的溶解氧值降到5mg/L時,一些魚類的呼吸就發生困難。水裡的溶解氧由於空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用會不斷得到補充。但當水體受到有機物污染,耗氧嚴重,溶解氧得不到及時補充,水體中的厭氧菌就會很快繁殖,有機物因腐敗而使水體變黑、發臭。
溶解氧值是研究水自凈能力的一種依據。水裡的溶解氧被消耗,要恢復到初始狀態,所需時間短,說明該水體的自凈能力強,或者說水體污染不嚴重。否則說明水體污染嚴重,自凈能力弱,甚至失去自凈能力。
水中溶解氧主要來源於兩方面:一方面是在水體中溶解氧(DO)小於其溶解度時,大氣中的氧溶入水體。在水體和大氣之間的界面上經常進行氣體交換,水體將二氧化碳排入大氣,大氣中的氧溶入水體。這與生物的呼吸作用十分相似,是水體中氧的主要來源。另一方面是水生植物通過光合作用向水中放出的氧。但是由於水體中經常發生氧化作用,從而消耗水中的氧,特別是有機質的降解,對氧的消耗量很大,因此,水體中不斷進行著脫氧(溶解氧減少)和復氧(溶解氧增加)的過程。在自然條件下,水在流動時,復氧過程比較迅速,較易補充水中氧的消耗,使水體中溶解氧保持一定的水平,反之,在靜水條件下,復氧過程緩慢,水中含氧得不到及時補充,處於嫌氣狀態。當工業廢水和生活污水攜帶大量有機物質進入水體時,水體脫氧嚴重,這時即使在流動的河水中,由於復氧過程彌補不了這樣大幅度的脫氧,也會出現溶解氧迅速下降,造成魚類和需氧生物死亡及水質惡化。
③ 水的飽和溶解氧是多少
水的飽和溶解氧不是一個固定值。
在標准大氣壓下,它只隨水溫T而變化。
一般的溶解氧(DO)計算公式:
考慮到純水用於溶解氧氣,其溶解量DO(單位:mg/L)計算經驗公式如下。
(3)純水的溶解氧分析擴展閱讀:
應用
溶解性
①是指物質在溶劑里溶解能力的大小。
②溶解性是物理性質,溶解是物理變化。
③溶解性是由20℃時某物質的溶解度決定的。(固體)
難溶(不溶):溶解度<0.01g;微溶:溶解度0.01~1g ;易溶溶解度>10g。
④利用溶解性可有以下應用:
a、判斷氣體收集方法:可溶(易溶)於水的氣體不能用排水取氣法。
如:CO2而H2,O2溶解性不好,可用排水取氣法。
b、判斷混合物分離方法:兩種物質在水中溶解性明顯不同時,可用過濾法分離。
如:KNO3(易溶)與CaCO3(難溶)可用過濾法分離。
而C與MnO2二者均不溶NaCl、KNO3均易溶,都不能用過濾法分離。
溶解度演算法:溶質質量/溶劑質量(通常為水),單位:g/100g水。
④ 水中溶解氧值
溶解氧(Dissolved Oxygen)是指溶解於水中分子狀態的氧,即水中的O2,用DO表示。溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。溶解氧的一個來源是水中溶解氧未飽和時,大氣中的氧氣向水體滲入;另一個來源是水中植物通過光合作用釋放出的氧。溶解氧隨著溫度、氣壓、鹽分的變化而變化,一般說來,溫度越高,溶解的鹽分越大,水中的溶解氧越低;氣壓越高,水中的溶解氧越高。溶解氧除了被通常水中硫化物、亞硝酸根、亞鐵離子等還原性物質所消耗外,也被水中微生物的呼吸作用以及水中有機物質被好氧微生物的氧化分解所消耗。所以說溶解氧是水體的資本,是水體自凈能力的表示。天然水中溶解氧近於飽和值(9ppm),藻類繁殖旺盛時,溶解氧含量下降。水體受有機物及還原性物質污染可使溶解氧降低,對於水產養殖業來說,水體溶解氧對水中生物如魚類的生存有著至關重要的影響,當溶解氧低於4mg/L時,就會引起魚類窒息死亡,對於人類來說,健康的飲用水中溶解氧含量不得小於6mg/L。當溶解氧(DO)消耗速率大於氧氣向水體中溶入的速率時,溶解氧的含量可趨近於0,此時厭氧菌得以繁殖,使水體惡化,所以溶解氧大小能夠反映出水體受到的污染,特別是有機物污染的程度,它是水體污染程度的重要指標,也是衡量水質的綜合指標[2]。因此,水體溶解氧含量的測量,對於環境監測以及水產養殖業的發展都具有重要意義。
1.水體溶解氧的各種檢測方法及原理
1.1 碘量法(GB7489-87)(Iodometric)
碘量法(等效於國際標准ISO 5813-1983)是測定水中溶解氧的基準方法,使用化學檢測方法,測量准確度高,是最早用於檢測溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和鹼性碘化鉀,生成氫氧化錳沉澱。此時氫氧化錳性質極不穩定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)
2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2)
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)
加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發生反應而析出碘:
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4)
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)
再以澱粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,來計算溶解氧的含量[3],化學方程式為:
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)
設V為Na2S2O3溶液的用量(mL),M為Na2S2O3的濃度(mol/L),a為滴定時所取水樣體積(mL),DO可按下式計算[2]:
DO(mol/L)= (7)
在沒有干擾的情況下,此方法適用於各種溶解氧濃度大於0.2mg/L和小於氧的飽和度兩倍(約20mg/L)的水樣。當水中可能含有亞硝酸鹽、鐵離子、游離氯時,可能會對測定產生干擾,此時應採用碘量法的修正法。具體作法是在加硫酸錳和鹼性碘化鉀溶液固定水樣的時候,加入NaN3溶液,或配成鹼性碘化鉀-疊氮化鈉溶液加於水樣中,Fe3+較高時,加入KF絡合掩敝。碘量法適用於水源水,地面水等清潔水。碘量法是一種傳統的溶解氧測量方法,測量准確度高且准確性好,其測量不確定度為0.19mg/L[4]。但該法是一種純化學檢測方法,耗時長,程序繁瑣,無法滿足在線測量的要求[5]。同時易氧化的有機物,如丹寧酸、腐植酸和木質素等會對測定產生干擾。可氧化的硫的化合物,如硫化物硫脲,也如同易於消耗氧的呼吸系統那樣產生干擾。當含有這類物質時,宜採用電化學探頭法[6],包括下面將要介紹的電流測定法以及電導測定法等。
1.2 電流測定法(Clark溶氧電極)
當需要測量受污染的地面水和工業廢水時必須用修正的碘量法或電流測定法。電流測定法根據分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水中溶解氧(DO)的含量。溶氧電極的薄膜只能透過氣體,透過氣體中的氧氣擴散到電解液中,立即在陰極(正極)上發生還原反應:
O2+2H2O+4e à 4OH- (8)
在陽極(負極),如銀-氯化銀電極上發生氧化反應:
4Ag+4Cl- à 4AgCl+4e (9)
(8)式和(9)式產生的電流與氧氣的濃度成正比,通過測定此電流就可以得到溶解氧(DO)的濃度。
電流測定法的測量速度比碘量法要快,操作簡便,干擾少(不受水樣色度、濁度及化學滴定法中干擾物質的影響),而且能夠現場自動連續檢測,但是由於它的透氧膜和電極比較容易老化,當水樣中含藻類、硫化物、碳酸鹽、油類等物質時,會使透氧膜堵塞或損壞,需要注意保護和及時更換,又由於它是依靠電極本身在氧的作用下發生氧化還原反應來測定氧濃度的特性,測定過程中需要消耗氧氣,所以在測量過程中樣品要不停地攪拌,一般速度要求至少為0.3m/s,且需要定期更換電解液,致使它的測量精度和響應時間都受到擴散因素的限制。目前市場上的儀器大多都是屬於Clark電極類型,每隔一段時間要活化,透氧膜也要經常更換。張葭冬[7]對膜電極的精密度作了研究,用膜電極法測量溶解氧的標准偏差為0.41mg/L,變異系數5.37%,碘量法測量溶解氧的標准偏差為0.3mg/L,變異系數為4.81%。同碘量法做對比實驗時,每個樣品測定值絕對誤差小於0.21mg/L,相對誤差不超過2.77%,兩種方法相對誤差在-2.52%~2.77%之間。代表產品有美國YSI公司的系列攜帶型溶解氧測量儀,如YSI58型溶解氧測量儀,該儀器可高質量地完成實驗室和野外環境的測試工件,操作簡便攜帶方便。測量范圍為0~20mg/L,精度為±0.03mg/L。
1.3 熒光猝滅法
熒光猝滅法的測定是基於氧分子對熒光物質的猝滅效應原理,根據試樣溶液所發生的熒光的強度來測定試樣溶液中熒光物質的含量。通過利用光纖感測器來實現光信號的傳輸,由於光纖感測器具有體積小、重量輕、電絕緣性好、無電火花、安全、抗電磁干擾、靈敏度高、便於利用現有光通信技術組成遙測網路等優點,對傳統的感測器能起到擴展、提高的作用,在很多情況下能完成傳統的感測器很難甚至不能完成的任務,因此非常適合於熒光的傳輸與檢測。從80年代初起,人們已開始了探索應用於氧探頭的熒光指示劑的工作。早期曾採用四烷基氨基乙烯為化學發光劑,但由於其在應用中對氧氣的響應在12小時內逐漸衰減而很快被淘汰。芘、芘丁酸、氟蒽等是一類很好的氧指示劑〔8〕,如1984年Wolfbeis等報告了一種對氧氣快速響應的熒光感測器,就是以芘丁酸為指示劑,固定於多孔玻璃。這種感測器的優點是響應速度快(可低於50ms),並有很好的穩定性。1989年,Philip等〔9〕將香豆素1、香豆素103、香豆素153三種熒光指示劑分別固定於有機高聚物XAD-4、XAD-8及硅膠三種支持基體中進行實驗。從靈敏度、發射強度和穩定性幾個方面進行比較,得出了香豆素102固定於XAD-4支持基體中是作為一種靈敏可逆的光纖氧感測器的中介的最佳選擇的結論。使用這種熒光指示劑的光纖氧感測器的應用范圍相當廣泛。
後來過渡金屬(Ru、Os、Re、Rh和Ir)的有機化合物以其特殊的性能受到關注,對光和熱以及強酸強鹼或有機溶劑等都非常穩定。一般選用金屬釕鉻合物作為熒光指示劑即分子探針。金屬釕鉻合物的熒光強度與氧分壓存在一一對應的關系,激發態壽命長,不耗氧,自身的化學成份很穩定,在水中基本不溶解。釕鉻合物的基態至激發態的金屬配體電荷轉移(MLCT)過程中,激發態的性質與配體結構有密切關系,通常隨著配體共軛體系的增大,熒光強度增強,熒光壽命增大,例如在熒光指示劑中把苯基插入到釕的配位空軌道上,從而增強絡合物的剛性,在這樣的剛性結構介質中,釕的熒光壽命延長,而氧分子與釕絡合物分子之間的碰撞猝滅機率提高,從而可增強氧感測膜對氧的靈敏度。目前的研究中,釕化合物的配體一般局限於2,2』-聯吡啶、1,10-鄰菲洛啉及其衍生物。Brian[10]在實驗中比較了在不同pH值介質條件下製得的Ru(bpy)2+3與Ru(ph2phen)2+3兩種不同塗料的感測器性能,結果顯示在pH=7時Ru(ph2phen)2+3顯示了更高的靈敏度。為延長敏感膜在水溶液中的工作壽命,較長時間保持其靈敏性,呂太平〔11〕等合成Ru(Ⅱ)與4,7-二苯基-1,10-鄰菲洛啉的親脂性衍生物生成的新的熒光試劑配合物Ru(I)[4,7-雙(4』-丙苯基)-1,10-鄰菲洛啉]2(ClO4)2和Ru(Ⅱ)[4,7-雙(4』-庚苯基)-1,10-鄰菲洛啉]3(ClO4)2。Kerry[12]等合成Ru(Ⅱ)[5-丙烯醯胺基-1,10-鄰菲洛啉]3(ClO4)2。實驗均發現隨著配體碳鏈的增長,熒光試劑的憎水性增大,流失現象減少,可延長膜的使用壽命。Ignacy[13]等研究還發現極化後的[Ru(dpp)3Cl2]氧感測膜對氧具有更高的靈敏度。吸附在硅膠60上的釕(Ⅱ)絡合物在藍光的激發下發出既強烈又穩定的粉紅色熒光,該熒光可以有效地被分子氧淬滅。
其檢測原理是根據Stern-Vlomer的猝滅方程[14]:F0/F=1+Ksv[Q],其中F0為無氧水的熒光強度,F為待檢測水樣的熒光強度,Ksv為方程常數,[Q]為溶解氧濃度,根據實際測得的熒光強度F0、F及已知的Ksv,可計算出溶解氧的濃度[Q]。
實驗證明這種檢測方法克服了碘量法和電流測定法的不足,具有很好的光化學穩定性、重現性,無延遲,精度高,壽命長,可對水中溶解氧進行實時在線監測。其測量范圍一般為0~20mg/L,精度一般≤1%,響應時間≤60s。
1.4 其他檢測方法
電導測定法:用導電的金屬鉈或其他化合物與水中溶解氧(DO)反應生成能導電的鉈離子。通過測定水樣中電導率的增量,就能求得溶解氧(DO)的濃度。實驗表明,每增加0.035S/cm的電導率相當於1mg/L的溶解氧(DO)。此方法是測定溶解氧(DO)最靈敏的方法之一,可連續監測。
陽極溶出伏安法:同樣利用金屬鉈與溶解氧(DO)定量反應生成亞鉈離子:
4Tl+O2+2H2Oà4Tl++4OH- (10)
然後用溶出法測定Tl+離子的濃度,從而間接求得溶解氧(DO)的濃度。使用該方法取樣量少,靈敏度高,而且受溫度影響不大。
2.國內外在水體溶解氧檢測領域研究的現狀
我國目前對水質檢驗的常規程序是取樣後拿到實驗室檢驗分析,中間的工作環節復雜,導致檢測時間長,不能及時得到水質情況。國內目前一些單位和研究機構已經開發研製出一些小型溶解氧檢測儀,一般都基於電流測定法,如上海雷磁儀器廠生產的JPSJ-605型溶解氧分析儀,北京北斗星工業化學研究所研製的H-BD5W手持式水質通用測試儀等,其速度方面同國外同類儀器還有一定的差距;國內對熒光溶解氧感測器也有一些研究[5][15],技術已經達到國外平均水平,但研究實現商品化的較少。國外一般採用新型的基於熒光淬滅效應的溶解氧測量儀[16],代表產品有瑞士DMP公司的MICROXI型的溶解氧測量儀,美國OXYMON氧氣測量系統等等,測量精確,快速,並可以遠程測量等。總的來說,目前市場上大多數商品化溶解氧測量儀都是基於Clark溶氧電極的,基於熒光淬滅法的光纖溶解氧感測器較少。
我國環境監測、監控技術在環境領域的應用等方面的研究與發達國家相比還存在顯著差距。目前國內在水質監測系統上還沒有自己開發的完整的設備,大多數採用國外的設備和技術,如ECOTECH公司的WQMS(水質監測系統),美國SIGMA900系列水質采樣器等等,但是國外的水質檢測設備和系統大多數價格高,體積大,有的不完全符合中國的環境條件。據海關統計,2000年我國進口各類儀器儀表總額70億美元,接近我國儀器儀表工業總產值的50%。全國每年用於儀器儀表進口的費用大大超過用於購買國產儀器的費用,價格昂貴、采購周期長以及各種配件難以獲得等原因,嚴重地約束了我國科學技術的發展[1]。因此我國急需研究開發自行生產的環境水質自動監測儀器。
3.小結
目前國際上發展的主流是基於熒光淬滅原理的光纖溶解氧感測器,儀器的性能一般為:重復性誤差±0.3㎎/L,零點漂移和量程漂移±0.3㎎/L,響應時間(T90)≤2min,溫度補償精度±0.3㎎/L,MTBF≥720h/次。根據上述熒光淬滅的特性,擬使用如下方法實現溶解氧檢測儀:光源發出的光信號經濾光片送到有熒光指示劑的區域,水中溶解氧與熒光指示劑相作用,引起光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等光學特徵發生變化後送到光探測器和信號處理裝置,得到溶解氧濃度的信息。為了防止污染物、水體生物的腐蝕、干擾,儀器的抗干擾能力是關鍵。應該從感測膜的化學穩定性,儀器的防腐蝕性能,電路的工作穩定性方面多加以研究。
鑒於基於熒光淬滅法測量儀的光纖感測器具有較高的測量精度和較強的抗干擾能力,以及較好的重復性和穩定性,可以用於農業中水產養殖業水質的測量以及各種農業用水污染程度的測量,因此對此種感測器的研究具有重要的實際應用價值和商品化價值。
參考資料:http://www.samsco.com.cn/info/46045.htm
⑤ 不同深度水層的溶解氧指標
氣中的分子態氧溶解在水中成為溶解氧。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關系。在自然情況下,空氣中的含氧量變動不大,故水溫是主要的因素,水溫愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解氧是指溶解在水裡氧的量,通常記作DO,用每升水裡氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個指標。它跟空氣里氧的分壓、大氣壓、水溫和水質有密切的關系。在20℃、100kPa下,純水裡大約溶解氧9mg/L。有些有機化合物在喜氧菌作用下發生生物降解,要消耗水裡的溶解氧。如果有機物以碳來計算,根據C+O2=CO2可知,每12g碳要消耗32g氧氣。當水中的溶解氧值降到5mg/L時,一些魚類的呼吸就發生困難。水裡的溶解氧由於空氣里氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用會不斷得到補充。但當水體受到有機物污染,耗氧嚴重,溶解氧得不到及時補充,水體中的厭氧菌就會很快繁殖,有機物因腐敗而使水體變黑、發臭。
⑥ 水中溶解氧的測定
你用抄的是碘量法吧!襲!碘量法測定溶解氧的原理為:二價氫氧化錳在鹼性溶液中,被水中溶解氧氧化成四價錳,並生成氫氧化物沉澱,但在酸性溶液中生成四價錳化合物又能將KI氧化而析出I2,因為他要先生成四價的錳沉澱物(顏色呈黃色),後加入稍微過量的酸,沉澱物才會溶解,之後才能析出單質碘變成紫色,用海波滴定即可。
⑦ 水中溶解氧的測定一般用什麼方法
一般有三種方法:碘量法,疊氮化鈉修正法,膜電極法。
⑧ 標准大氣壓下純水中氧的飽和濃度是多少一個標准大氣壓,常溫下,純水中溶解氧的飽和濃度是多少,如何計算
一個標准大氣壓,常溫下,純水中溶解氧的數值在9mg/l左右。這是根據氧的溶解度和氧的分壓來回的,我們生活中答水因為有生物的呼吸作用,一般為8mg/l左右,如果水質不好可能達不到這個數值。 想要具體計算可以找工程手冊去查。
⑨ 水中溶解氧測定原理
1 碘量法
碘量法是測定水中溶解氧的基準方法,使用化學檢測方法,測量准確度高,是最早用於檢測溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和鹼性碘化鉀,生成氫氧化錳沉澱。此時氫氧化錳性質極不穩定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)
2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2)
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)
加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發生反應而析出碘:
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4)
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)
再以澱粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,來計算溶解氧的含量[3],化學方程式為:
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)
2 .電流測定法(Clark溶氧電極)
當需要測量受污染的地面水和工業廢水時必須用修正的碘量法或電流測定法。電流測定法根據分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水中溶解氧(DO)的含量。溶氧電極的薄膜只能透過氣體,透過氣體中的氧氣擴散到電解液中,立即在陰極(正極)上發生還原反應:
O2+2H2O+4e à 4OH- (8)
在陽極(負極),如銀-氯化銀電極上發生氧化反應:
4Ag+4Cl- à 4AgCl+4e (9)
(8)式和(9)式產生的電流與氧氣的濃度成正比,通過測定此電流就可以得到溶解氧(DO)的濃度。
3 熒光猝滅法
其檢測原理是根據Stern-Vlomer的猝滅方程[14]:F0/F=1+Ksv[Q],其中F0為無氧水的熒光強度,F為待檢測水樣的熒光強度,Ksv為方程常數,[Q]為溶解氧濃度,根據實際測得的熒光強度F0、F及已知的Ksv,可計算出溶解氧的濃度[Q]。
4 其他檢測方法
電導測定法:用導電的金屬tuo或其他化合物與水中溶解氧(DO)反應生成能導電的tuo離子。通過測定水樣中電導率的增量,就能求得溶解氧(DO)的濃度。
陽極溶出伏安法:同樣利用金屬tuo與溶解氧(DO)定量反應生成亞tuo離子:
4Tl+O2+2H2Oà4Tl++4OH- (10)
然後用溶出法測定Tl+離子的濃度,從而間接求得溶解氧(DO)的濃度。