分析化验 分析规程 溶解氧的测定.docx

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分析化验分析规程溶解氧的测定

溶解氧的测定

方法一碘量法

1适用范围

本方法适用于工业循环冷却水中及污水中溶解氧的测定，测量范围为0.2～8mg/L（以O2计）。

2分析原理

在含碘化钾的碱性条件下，水样中的溶解氧将低价锰（Mn2+）氧化为高价锰（Mn3+、Mn4+）。

可将溶解氧固定

Mn2++2OH–=Mn（OH）2↓

2Mn（OH）2+O2=2H2MnO3↓

4Mn（OH）2+O2+2H2O=4Mn（OH）3↓

然后酸化溶液，三价或四价锰又被还原为二价锰离子，并生成与溶解氧相等物质的量的碘。

H2MnO3+4H++2I–=Mn2++I2++3H2O

2Mn（OH）3+6H++2I–=2Mn2++I2+6H2O

用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定所生成的碘，便可求得水中的溶解氧。

3试剂和仪器

3.1试剂

3.1.1（1+1）硫酸溶液

量取一份体积硫酸后，将它用玻棒引流慢慢加入到耐热玻璃烧杯盛装的一份体积（与一份体积硫酸等体积）的水中，例如：

量取100mL浓硫酸加入到100mL水中，注意：

边加入边充分搅拌均匀。

（有效期六个月）

3.1.2硫酸锰溶液

称取364gMnSO4•H2O，加10mL（1+1）硫酸溶液，溶解后，稀释至1000mL。

该溶液中加入酸性淀粉碘化钾溶液后，不得产生蓝色（即无溶解氧存在）。

若溶液不清，则需过滤。

（有效期六个月）

3.1.3碱性碘化钾溶液

称取500gNaOH溶于350mL水中，称取150gKI（或135gNaI）溶于200mL水中，合并两溶液并混匀后，用水稀释至1000mL，静置，取澄清液贮于橡皮塞有色瓶中，避光保存。

该溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色（即无溶解氧存在）。

3.1.4硫酸（ρ=1.84g/cm3）。

3.1.5淀粉溶液：

10g/L。

称取1.0g可溶性淀粉，加入5mL水使其成糊状，在搅拌下将糊状物加到90mL沸腾的水中，煮沸1min～2min，冷却，稀释至100mL。

（有效期两周）

3.1.6硫代硫酸钠标准滴定溶液：

C（Na2S2O3）=0.01mol/L。

（临用前配制）

3.2仪器

3.2.1溶解氧测定瓶（250～300mL）。

3.2.2锥形瓶（250mL）。

3.2.3棕色酸式滴定管（25mL）。

4操作步骤

4.1水样的采集：

事先将测定瓶放入取样桶中，取样桶至少要比取样瓶高15cm以上。

4.1.1由样品瓶中分取水样时，可用虹吸管插入测定瓶底，待水样流满测定瓶并溢出至桶内，直到取样桶中的水面高出取样瓶口15cm以上，取出虹吸管，迅速塞紧瓶塞，不得留有气泡，否则重取。

4.1.2自来水取样时，可将橡皮管一端接水龙头，另一端插入测定瓶底，流速最好为700mL/min左右，待水样流满并溢出至桶内，直到取样桶中的水面高出取样瓶口15cm以上，取出橡皮管，立即塞紧瓶塞，瓶内不可留有气泡。

4.1.3从池塘、水井、蓄水池中取样时，可将测定瓶与取样桶一同迅速沉入水中至一定深度。

然后提出水面，立即塞紧瓶塞，瓶内不可留有气泡。

4.2溶解氧的固定

取下测定瓶塞，用刻度吸量管插入液面下0.5～1.0cm处，迅速加入1mL硫酸锰溶液，2mL碱性碘化钾溶液，盖紧瓶塞，反复颠倒，充分混合均匀，静置。

待瓶内沉淀物降至一半时，再颠倒混合一次，待沉淀下降到瓶底（此步一般在现场进行）。

4.3析出游离碘

轻轻打开瓶塞，立即用吸量管插入液面下加入1.0mL浓硫酸。

盖紧瓶塞，颠倒数次，充分混合，使沉淀全部溶解后置暗处放置5min。

4.4滴定碘

准确移取100.00mL上述溶液于250mL锥形瓶中，用0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色后，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色恰好消失。

记录硫代硫酸钠标准溶液的用量。

5分析结果

水中溶解氧按下式计算：

式中：

V（Na2S2O3）—Na2S203标准滴定溶液消耗的体积，mL；

M（1/4O2）—基本单元的氧（即1/402）的毫摩尔质量，mg/mmol，其数值为8。

6允许差

以平行样测定结果的平均值作为测定结果，平行测定结果的相对偏差不大于2%。

7注意事项

7.1取样及测定中，要特别注意且勿使水样过多地接触空气，以防溶解氧的损失或增加，导致含量变化。

7.2由于加入试剂，水样会由测定瓶中溢出，但由于损失量很小，故不必进行水样体积的校正。

7.3水样有色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮物等时，均干扰测定。

7.4若水样呈强酸性或强碱性，先用NaOH或H2SO4。

溶液调至中性，再测定溶解氧的量。

7.5淀粉溶液发生沉淀析出或霉变，应重新配制方可使用。

8备注

本规程参照GB/T15455—95编制

方法二滴定碘—叠氮化钠修正法

1适用范围

本方法适用于污水工业污水及生化处理水中溶解氧的测定。

2分析原理

基本与方法一相同。

水样中所含的亚硝酸根干扰溶解氧的测定，可加入叠氮化钠使之分解而消除其干扰；水样中的Fe3+对溶解氧测定亦产生严重干扰，可借加入KF溶液使其形成稳定的配离子（FeF63-）而消除干扰，亦可用H3PO4代替H2SO4酸化后进行滴定（Fe3+与PO43–,形成配合物）。

3试剂和仪器

3.1试剂

3.1.1碱性碘化钾—叠氮化钠溶液

溶解500gNaOH于300～400mL水中；溶解150gKI（或135gNaI）于200mL水中；溶解10g叠氮化钠于40mL水中。

将上述三种溶液混匀，加水稀释至1000mL，贮于棕色瓶中。

用橡皮塞塞紧，避光保存。

3.1.2400g/L氟化钾溶液

称取40gKF•2H2O溶于水中，用水稀释至100mL，贮于聚乙烯瓶中。

3.1.3其余试剂同方法一

3.2仪器

所用仪器同方法一。

4操作步骤

基本同方法一。

仅将方法一试剂碱性碘化钾溶液改为碱性碘化钾—叠氮化钠溶液。

如水样中含有Fe3+干扰测定，则在水样采集后，用吸管插入液面下加入1mL400g/LKF溶液、1mLMnSO4溶液和2mL碱性碘化钾—叠氮化钠溶液，盖好瓶盖，混匀。

以下步骤与方法一相同。

5分析结果

同方法一。

6注意事项

6.1叠氮化钠是一种剧毒、易爆试剂，故不能将碱性碘化钾—叠氮化钠溶液直接酸化。

否则可能产生有毒的叠氮酸酸雾。

6.2其余同方法一之6.1，6.2，6.4和6.5。

方法三溶解氧仪测定法

1适用范围

本方法适用于工业污水及生化处理水中溶解氧的测定，测量范围为0.00～20.00mg/L（以O2计）。

2试剂和仪器

2.1试剂:

50g/L的亚硫酸钠溶液。

称取5.0亚硫酸钠，溶于水后，稀释至100mL。

（临用前配制）

2.2仪器:

JPB—607型溶解氧分析仪。

3分析步骤

3.1将电极插头插入仪器的插口内，同时将仪器的测量/调零电源开关拔至“测量”档，溶氧/温度测量选择开关拔至溶氧档，盐度调节旋钮向左旋至底（0g.L-1）。

3.2仪器预热5分钟，然后将电极放入50g/L新鲜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，使仪器显示为零。

由于电极的残余电流极小，如果没有亚硫酸钠溶液，只要将测量/调零电源开关置于调零档，调节调零电位器，使仪器显示为零。

3.3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，使读数指示为纯水在此温度下饱和溶解氧值。

3.4反复3.1.2—3.1.3操作。

3.5将电极侵入被测溶液中，轻轻摇动盛放待测液的烧杯进行测定。

待仪器显示数值稳定后读数。

此时仪器的读数即为被测水样的溶解氧值。

注意：

本溶解氧测量仪器跨度校准方法采用空气校准方法。

3.6空气校正技术

从化学原理可知，当水中溶解氧饱和时，液相中氧分压等于液相上面气体的氧分压，也就是，在平衡状态时，由水面上的空气进入水中的速率，与水中逸回到空气中的氧速率是相等的。

氧电极为氧分压敏感元件，因此浸入水相或水相面上的空气，氧电极将产生相等的电流，这就是空气校准技术原理。

利用经过空气饱和的水进行校准仪器。

具体操作是：

在带盖盛有三级水的容器中用空气泵连续向水中鼓泡一小时以上，在鼓泡时放入电极并用机械搅拌水体，测定水温按表求得该温度下溶解氧来校准仪器。

3.7溶解氧测量时的注意问题

附表

（1）给出总压力为760mmHg，氧分压为1586mmHg被空气饱和的水中的溶解氧值。

如果大气压力为P时，校准仪器跨度的溶解氧值可按下式修正：

S’=S×P÷760

式中：

S’—P压力时的溶解氧值mg/L

S—760mmHg时的溶解氧值mg/L

P—测量时的大气压mmHg

注意：

1mmHg=133.322Pa

氧在不同温度和氯化物的水中饱和含量表（气压101.3KPa）

温度

C3

△C3

温度

C3

△C3

℃

mg/L

mg/L

℃

mg/L

mg/L

0

14.64

0.0925

20

9.08

0.0481

1

14.22

0.0890

21

8.90

0.0467

2

13.82

0.0857

22

8.73

0.0453

3

13.44

0.0827

23

8.57

0.0440

4

13.09

0.0798

24

8.41

0.0427

5

12.74

0.0771

25

8.25

0.0415

6

12.42

0.0745

26

8.11

0.0404

7

12.11

0.0720

27

7.96

0.0393

8

11.81

0.0697

28

7.82

0.0382

9

11.53

0.0675

29

7.69

0.0372

10

11.26

0.0653

30

7.56

0.0302

11

11.01

0.0633

31

7.43

12

10.77

0.0614

32

7.30

13

10.53

0.0595

33

7.18

14

10.3

0.0577

34

7.07

15

10.08

0.0559

35

6.95

16

9.86

0.0543

36

6.84

17

9.66

0.0527

37

6.73

18

9.46

0.0511

38

6.63

19

9.27

0.0496

39

6.53

注意：

表中的栏2是氧溶解氧度（C3）以每升水含若干毫克氧表示：

在101.3KPa压力下。

纯水中含有带饱和水蒸汽的空气时，含氧量为20.94%（V/V）。

4分析结果

仪器稳定后的读数即为待测液的溶解氧值。

5注意事项

5.1常检查薄膜，如发现薄膜破裂，应及时更换薄膜与电解液。

在仪器使用过程中，如发现仪器有特别异常变化（而不是溶解氧浓度变化）应及时取出电极检查。

5.2使用过程中薄膜玷污，使电极性能下降，响应时间变慢，特别在测量污水条件下，情况更为严重。

在这种情况下，薄膜应该经常清洗甚至更换。

薄膜可用清水清洗，也可用棉花蘸一点酒精轻轻擦去污物。

5.3随着水温的下降空气中的氧会增加溶解量，造成测量值偏高，所以对有温度的水样，不要过早将瓶口敞开，测量过程注意不意太长，数值稳定即可。

方法四靛胭脂葡萄糖还原比色法

1适用范围

本方法适用于锅炉给水中溶解氧的测定，测量范围为0～142ug/L。

2分析原理

在pH=12.5左右时，靛胭脂（靛蓝二磺酸钠），被葡萄糖还原为还原型黄色物质，当其与水中溶解氧相遇时，生成红色的半醌式中间产物，进一步被氧化为蓝色的靛胭脂。

由于在碱性条件下，还原性靛胭脂在氧化过程中会出现红色中间产物，因此大大提高了各色阶的颜色变化，有利于目视比色法的测定，其颜色变化顺序依次为：

浅绿色、黄色、桔红色、红色、绛红色、紫色、蓝色。

3试剂和仪器

3.1试剂

3.1.1靛胭脂溶液：

称取0.036g干燥靛胭脂（C16H8O8S2Na2N2）和0.400g葡萄糖溶解于10mL三级水中，在加入150mL丙三醇，摇匀后于暗处保存。

3.1.2375g/L氢氧化钾溶液：

称取375g氢氧化钾，溶解到一定量的水中，并稀释到1000mL，混匀。

3.1.3还原型靛胭脂溶液：

量取80mL靛胭脂溶液，加入20mL375g/L的氢氧化钾溶液，混匀，静置到溶液由蓝色经深红色转变为柠檬黄为止，此溶液配一次只能使用一周，冬季温度低可在40℃水浴中促使其反应。

3.1.4红色标准溶液（氯化钴溶液）：

称取5.929g六水氯化钴，用1%盐酸溶解后，以1%盐酸稀释至100mL。

3.1.5蓝色标准溶液（硫酸铜溶液）：

称取6.245g五水硫酸铜，用1%盐酸溶解后，以1%盐酸稀释至100mL。

3.1.6黄色标准溶液（氯化铁溶液）：

称取4.505g六水氯化铁，用1%盐酸溶解后，以1%盐酸稀释至100mL。

3.2仪器

3.2.1溶解氧比色瓶；

3.2.2容量瓶100mL；

3.2.3滴定管25mL碱式棕色；

3.2.4溶解氧比色管100mL；

4操作步骤

4.1标准色阶的配制

取一组100mL比色管，分别按下表加入各色标准溶液后，加入1mL浓盐酸。

然后用无氧水装满并盖上塞子（不留空间），充分摇匀，用石蜡封口。

此即标准色阶，可用一月。

表标准色阶的配制

瓶号

溶解氧含量

ug/L

配制溶液的加入量（mL）

溶液顔色

黄色溶液

红色溶液

蓝色溶液

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0

5

10

15

20

25

30

35

40

50

60

70

80

100

9.375

5.357

3.357

2.679

1.500

1.071

0.927

0.786

0.643

0.429

0.286

0.143

0.071

0.000

0.200

1.339

1.679

2.518

3.429

3.857

4.000

4.071

4.214

4.857

5.929

7.071

7.857

8.000

0.357

0.571

2.143

4.500

5.857

7.143

12.143

黄带绿色

微绿黄色

橙黄色

橙黄带红色

粉红色

桔红色

红色

绛红色

绛红色

绛红微紫

红紫色

浅红紫色

紫色

深紫色

上表是按100mL的计算值，而实际所装水样已超过100mL（刻度线以上至瓶塞处），故各标准液的实际加入量应为：

V加入=aV实际/100

式中：

V实际—比色管的有效容积，mL；

a—表中查得量，mL；

V加入—应加入标准溶液的量，mL；

4.2水样的测定

将溶解氧比色管用橡皮管与取样管连接，将水样由下向上流入比色管并溢流2min，这时比色管中不应有气泡存在，关闭上下旋钮，取下比色管。

从上端玻璃管中加入2mL还原型靛胭脂，打开玻璃旋钮，待水样全部置换完还原型靛胭脂后，关闭旋纽，上下倒置几次，直到摇匀，立即在自然光或白色日光灯下，以白色作背景同标准色阶进行比较。

5分析结果

以标准色阶中与显色水样颜色相同的色阶代表溶解氧含量作为测定结果。

6注意事项

6.1采样和测定时水样温度应不超过35℃，最好低于周围气温1～3℃，以防水样中溶解氧溢出或空气中氧的溶解。

6.2显色后水样的碱性很强，应尽量避免同皮肤的接触。

每次测试完毕后，应立即用清水将手冲洗干净，以免侵蚀皮肤。

6.3由于本方法在强碱性条件下测定溶解氧，若水样中含有较多的Ca2+、Mg2+、Fe3+等离子时，均会产生沉淀，干扰测定，故此时不宜采用此法。