黃菊花
(云南省曲靖市環境監測站 云南曲靖 655000)
溶解氧指的是溶解在水中的分子態的氧,天然水的溶解氧的含量與水體以及大氣之間有重要的聯系,取決于水體和大氣之間的一張平衡。水中溶解氧的含量與氣壓、水溫等都有相應的聯系,清潔的水中的溶解氧一般是飽和的,同時,由于水中有藻類植物,甚至會導致過于飽和。當水體受到污染時,其中的溶解氧的含量就會降低,如果大氣中的氧氣含量不能及時補充,則很有可能會導致水體中的溶解氧趨于零,促進其中的各種細菌繁殖,導致水體進一步惡化。測量水體中的溶解氧對于水體污染的控制和治理有十分重要的意義。本文淺述水體溶解氧測定的原理,以及測定過程中的一些影響因素。
對水體中的溶解氧進行測定,一般采用的方法有兩種,即化學法和儀器法,化學法中常用的就是滴定法、目視比色法,儀器法中常用的有光學分析法、電化學分析法等。
利用化學法進行測量,主要是利用溶解氧與各種加入的試劑之間進行相應的反映,然后通過對還原物質的量進行計算,求出其中的溶解氧的含量。化學法是一種比較常用的方法,一般是經過對溶解氧進行固定、滴定、指示劑選擇與確定之后進行計算,并且求出其中的溶解氧的含量。儀器法中需要注意的是傳感器法,這種方法是利用具有選擇性的透氧膜,使得水中的溶解氧能夠直接在電極上產生與氧氣的濃度成正比的電信號,然后將這個信號放大、轉換等處理之后輸出,在儀器的讀數表中顯示出來。膜的透氣性與水體的溫度有直接聯系,其透氣性也會影響到電極的敏感度,因此在利用這種方法進行測量時,要測定水溫并且保持水溫在合適的范圍內。
對水體中的溶解氧進行測定,對結果的影響有多個方面。主要的影響因素有以下幾個。
2.1 水樣采集過程對溶解氧測定的影響。對水體中的溶解氧進行測定,主要是采用碘量法,利用這種方法進行測定時,一般采用的水樣本容器是250至300 ml的溶解氧瓶。采集水樣的過程中,不能使得水樣本曝氣,或者是存放在有氣泡的瓶中,要保證溶解氧瓶的潔凈。為了保證測定的準確率,在進行采樣之前,可以用水沖洗容器,沿著容器壁直接傾注水樣本,或者采用虹吸法,將細管插入到容器的底部,注入水樣。一般在測定過程中,常用的都是第一種方式,對于淺水的溶解氧進行測定時,一般會采用電化學探頭法,這種方法更加快捷方便。對于不同深度的水樣的溶解氧進行測量,也要采用不同的容器,采集水樣用的是一種比較特殊的專業化的取樣器。
2.2 現場固定對溶解氧測定的影響。空氣中有大量的氧氣存在,空氣中的氧也有可能會與水體之間發生反應溶解在其中,為了防止空氣中的氧氣進入水體中,影響測量的結果,進行水樣采集之后,及時消除附著在容器上的氣泡,并且立即固定溶解氧。在測量的現場,應該及時向裝有水樣的容器中加入適量的硫酸錳溶液和堿性碘化鉀-疊氮化鈉試劑,,加入這些試劑要采用尖頭的移液管,將試劑加入到水樣的液面以下,然后及時地蓋上容器蓋子,防止空氣進入。為了使得試劑能夠和水體之間充分融合,加入試劑之后要上下顛倒搖勻,然后靜置,待其中出現了棕色沉淀物,然后再進行顛倒搖晃,使得沉淀物能夠下降到瓶子底部。其中的疊氮化鈉主要是為了防止水體中的亞硝酸鹽對測量結果帶來干擾,對于有的水體中,亞硝酸鹽的含量不高時,可以不用加入這種試劑。
2.3 固定試劑量的影響。在測量的現場固定溶解氧時,硫酸錳溶液和堿性碘化鉀-疊氮化鉀這兩種試劑的量一定要保持足夠,溶解氧的原理是在水樣中加入相應的試劑,使得水體中的溶解氧與試劑反應,將低價態的錳氧化成為高價態的錳,最終能夠形成一種棕色的沉淀物,如果這兩種試劑的量不足,則不能對水樣中的溶解氧進行有效的固定,對測量的結果會有很大的影響。
2.4 溶解氧固定之后顛倒搖勻過程的影響。對溶解氧進行固定之后,要進行上校顛倒搖晃,充分搖勻,使得試劑能夠和水體之間進行充分的反應。在測量的過程中,如果不能及時地搖勻,不能夠及時地產生棕色沉淀物,那么在進行實驗之前,水體中的氧可能就已經發生了改變。測量的結果是不準確的,不能有效地反映出水體中的溶解氧的含量。因此在實際的測量過程中,對溶解氧進行固定之后要進行充分的顛倒搖晃,保證水體與試劑之間能夠進行充分的融合,保證測量結果的準確性。
2.5 濃硫酸的加入量的影響。當現場對水樣中的溶解氧進行固定之后,要加入酸對樣品進行酸化處理,使得高價錳化合物能夠將其中的碘化物氧化成為等量的碘,然后對游離的碘量進行測量,得到結果,對碘量進行測量時一般是采用的硫代硫酸鈉滴定法。根據標準,一般是加入1.5 M的濃硫酸,這種規定針對一般情況下的水體溶解氧測量是完全適用的,但是對于有的水體,這個量并不夠,不能夠將其中的碘完全氧化成為游離碘,會導致測量的結果偏低,因此要加入足夠的濃硫酸。保證其中的碘能夠被完全游離出來,保證測量結果的準確性。
溶解氧的測定對于水體中氧的含量掌握有很大的幫助,測定溶解氧的含量有助于掌握各種水體污染的指標,對水污染控制有很大的作用,在測量水體溶解氧的過程中,對于一些主要的影響因素要加以控制,保證測量的準確性。
[1]夏強,李瀟瀟,任立.水中溶解氧的測定方法進展[J].化工技術與開發,2012(07).