1.水体溶解氧的各种检测方法及原理1.1 碘量法(GB7489-87)(Iodometric)碘量法(等效于国际标准ISO 5813-1983)是测定水中溶解氧的基准方法,使用化学检测方法,测量准确度高,是最早用于检测溶解氧的方法。其原理是在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,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:
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)
2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2)
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)
加入浓硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO
3的形式存在)与溶液中所加入的碘化钾发生反应而析出碘:
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4)
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)
再以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠滴定释放出的碘,来计算溶解氧的含量
[3],化学方程式为:
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)
设
V为Na
2S
2O
3溶液的用量(mL),
M为Na
2S
2O
3的浓度(mol/L),
a为滴定时所取水样体积(mL),DO可按下式计算
[2]:
DO(mol/L)= (7)
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和小于氧的饱和度两倍(约20mg/L)的水样。当水中可能含有亚硝酸盐、铁离子、游离氯时,可能会对测定产生干扰,此时应采用碘量法的修正法。具体作法是在加硫酸锰和碱性碘化钾溶液固定水样的时候,加入NaN
3溶液,或配成碱性碘化钾-叠氮化钠溶液加于水样中,Fe
3+较高时,加入KF络合掩敝。碘量法适用于水源水,地面水等清洁水。碘量法是一种传统的溶解氧测量方法,测量准确度高且准确性好,其测量不确定度为0.19mg/L
[4]。但该法是一种纯化学检测方法,耗时长,程序繁琐,无法满足在线测量的要求
[5]。同时易氧化的有机物,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
[6],包括下面将要介绍的电流测定法以及电导测定法等。