浅析水中溶解氧的测定

2020-06-19 08:50敖梅
科学与信息化 2020年11期
关键词:溶解氧测定方法电极

敖梅

摘 要 溶解氧指的是溶解到水中氧的含量,主要用每升水中氧气的毫克数量进行表示,氧以分子的形式溶解到水中。溶解氧是衡量水质的主要指标。目前在溶解氧测定中,常用的方法有三种,包括:碘量法、电极极谱法、荧光法等。本文重点论述了这三种溶解氧测定方法,具体如下。

关键词 水;溶解氧;测定

Analysis of the determination of dissolved oxygen in water

Ao Mei

Shanghai Weizheng Test Technology Co.,Ltd     Shanghai   201612

Abstract Dissolved oxygen refers to the amount of oxygen dissolved in water, which is mainly expressed in milligrams of oxygen per liter of water. Oxygen is dissolved into water in the form of molecules. Dissolved oxygen is the main indicator of water quality. At present, there are three commonly used methods in the determination of dissolved oxygen, including: iodometry, electrode polarography, fluorescence method and so on. This article focuses on these three methods of measuring dissolved oxygen, as follows.

Keywords Water; Dissolved oxygen; Determination

溶解氧既是衡量水质的主要指标,也是实现水体净化的主要因素。如果水中溶解氧的含量比较高,利于水中污染物的降解,加快水体净化速度。而如果水中溶解氧含量比较低,则水中污染物降解速度比较慢。溶解氧的测定,是水环境污染检测的主要手段,基于此,开展水中溶解氧的测定分析研究就显得尤为必要。

1水中溶解氧及其影响因素

所谓溶解氧就是指溶到水体中的分子氧,水中溶解氧的来源有两个方面,其一是水体和大气平衡状态下溶解到水体中的氧,其二是在水体中进行化学反应、生物化学反应而形成的氧。溶解氧是水中动物、植物、微生物生存的必要条件,通过溶解氧的测定,可获知水体污染情况,为水体污染治理和保护提供必要的数据支持和理论指导。

水中溶解氧的含量和很多方面有关,比如:大气压力、水体温度、含盐量等。通常情况下,没有受到污染的水体,溶解氧多呈现饱和状态。如果水体中的有机物含量比较多,水体生物耗氧速度大于溶解氧的补给速度,则水中溶解氧的含量会逐步降低,如果处理不及时,溶解氧可能降低到零,導致水体中的生物大量死亡,水体发生腐败、发酵等问题,致使水质发生严重恶化。在水体评价过程中,溶解氧测定的评价水土污染程度的主要指标[1]。

影响水中溶解氧的因素主要包括两个方面,其一是水中溶解氧下降时形成的耗氧作用,如:好氧有机物降解时会消耗水中的溶解氧;其二是溶解氧增加的复氧作用,比如:空气中氧气的溶解、水中植物自身的光合作用等。在这两种因素的共同作用下,水中溶解氧的含量会发生不同程度的变化。

2水中溶解氧的主要检测方法

目前我国水中溶解氧测定的标准有两种,其一是《水质溶解氧的测量碘量法》,其二是《水质溶解氧的测定电化学探头法》[2]。

2.1 碘量法测定

碘量法测定是目前水中溶解氧测定的主要方法之一,主要方法在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,形成氢氧化锰。氢氧化锰的化学特性非常不稳定,能够和水中的溶解氧快速反应,形成硫酸锰,静置15~20分钟之后,加入浓硫酸,促使棕色的沉淀和溶液中加入的碘化钾充分反应,从而逐步析出碘。水中溶解氧越多,则析出的碘也就越多,溶液的颜色也越深。通过高精度移液管取出一定量反应完成之后的水样,然后用淀粉作为指示剂,通过标准溶液进行滴定,就可以获知水中溶解氧的具体含量。

2.2 电极极谱法测定

相比于碘量法测定,电极极谱法测定更加先进,主要机理是在两极之间加上恒定电压,促进电子从阴极流向阳极,从而形成一定的量的扩散电流。通过测量扩散电流就能获知水中溶解氧的含量,因为,一定温度下,水样中的扩散电流和水中溶解氧浓度成正比,通过定量分析,利用仪器就能读出水样中溶解氧的具体数值。

2.3 荧光法测定

荧光法测定的主要机理是利用荧光物质的猝灭作用,降低荧光物质中的荧光强度和缩短荧光维持的寿命,从而获知水中溶解氧的含量。水中溶解氧的含量越多,荧光的寿命也就越短。将调制好的蓝光,照射到荧光物质上,可发出相应的红光。水中溶解氧可带走荧光能量,因此,红光持续的时间和强度和溶解氧的浓度成反比,通过测量红光和参比光之间的相位差,就能获知水中的溶解氧的含量。

3三种方法性能比较

通过上述分析可知,水中溶解氧的测定的三种方法各有特色,其中碘量法测定的工序比较多,需要在专业的实验室进行,在现场适用,且测定持续的时间比较长。如果水体中水藻等植物比较多,在光合作用下会释放出一定的氧气,促使水中的溶解氧达到饱和状态。如果在此种状态下,采用碘量法测量,溶解氧的测定误差较大。电极极谱法测定的步骤比较少,使用的仪器设备价格比较低,是目前应用比较标准的水中溶解氧测定方法。荧光法测定是目前的水中溶解氧测定时最简单便捷的方法,和碘量法和电极极谱法相比,荧光法测定时无须特意标定水中的溶解氧,而测定速度比较快,整个测量过程比较稳定,测量结果精度较高,而且对流量也没有严格要求,受到外界因素的干扰比较小,可降低清洗频率,维护成本比较低,但价格相对比较高。

4结束语

综上所述,本文结合理论实践,分析了水中溶解氧的测定,分析结果表明,在水中溶解氧测定中,受到的影响因素比较多,要求分析时限比较短。常用的测定方法三种,包括碘量法、电极极谱法、荧光法。这三种测定方法,各具特色,都有其独特的优缺点,在具体应用时要结合实际情况合理选择,以保证水中溶解氧测定的精度。

参考文献

[1] 周红梅.影响水中溶解氧测定的几个重要因素[J].资源节约与环保,2019(11):66.

[2] 丁丹丹,赵妍,李照德.荧光法在线测定黄河水中溶解氧[J].科技创新与应用,2019(27):130-131,133.

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