实验一 - 碘量法测定水中的DO

实验一 碘量法测定水中的DO

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。清洁地面水溶解氧一般接近饱和。由于藻类的生长，溶解氧可能过饱和。水体受有机、无机还原性物质污染，使溶解氧降低。当大气中的氧来不及补充时，水中溶解氧逐渐降低，以至趋近于零，此时厌氧菌繁殖，水质恶化。废水中溶解氧的含量取决于废水排出前的工艺过程，一般含量较低，差异很大。

一、方法的选择

水样有色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮物等干扰测定。氧化性物质可使碘化物游离出碘，产生正干扰；某些还原性物质可把碘还原成碘化物，产生负干扰；有机物（如腐植酸、丹宁酸、木质素等）可能被部分氧化，产生负干扰。所以大部分受污染的地面水和工业废水，必需采用修正的碘量法或膜电极测定。

（1）清洁水可直接采用碘量法测定；

（2）水样中亚硝酸盐氮含量高于0.05mg/L，二价铁低于1mg/L时，采用叠氮化钠修正法. 此法只用于多数污水及生化处理出水；

（3） 水样中二价铁高于1mg/L时，采用高锰酸钾修正法；

（4） 水样有色、藻类及消耗碘的悬浮物，采用明矾絮凝修正法；

（5） 水样中含有活性污泥及悬浊物的水样，采用硫酸铜-氨基磺酸絮凝修正法。

（6） 水样中存在氧化物质或还原物质，经特殊处理后进行测定。

（7）膜电极法是根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。方法简便、快速，干扰少，可用于现场测定。

二、水样的采集与保存

用碘量法测定水中溶解氧，水样常采集到溶解氧瓶中。采集水样时，要注意不使水样曝气或有气泡残存在采样瓶中。可用水样冲洗溶解氧瓶后，沿瓶壁直接倾注水样或用虹吸法将吸管插入溶解氧瓶底部，注入水样至溢流出瓶容积的1/3-1/2左右。

水样采集后，为防止溶解氧的变化，应立即加固定剂于样品中，并存于冷暗处，同时记录水温和大气压力。

三、干扰的检验

（1）水样有色、藻类及消耗碘的悬浮物，采用明矾絮凝修正法测定。 （2）检验氧化物质或还原物质

如果预计氧化或还原剂可能干扰结果时，取50ml待测水，加2滴酚酞溶液后，中和水样。加0.5ml硫酸2mol/L溶液、几粒碘化钾或碘化钠固体（质量约0.5g）和几滴指示剂淀粉溶液。如果溶液呈蓝色，则有氧化物存在，用特殊情况法1测定。如果溶液保持无色，加0.2ml碘溶液（3.11），振荡，放置30S。如果没有呈蓝色，则存在还原物质，用特殊情况法2测定。

（3）水样经测定亚硝酸盐氮含量高于0.05mg/L，二价铁低于1mg/L时，采

用叠氮化钠修正法.

（4）水样中经测定二价铁高于1mg/L时，采用高锰酸钾修正法。

（5）水样中含有活性污泥及悬浊物的水样，采用硫酸铜-氨基磺酸絮凝修正法。

四、碘量法测定水中DO

1.概述

水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出碘，可计算溶解氧的含量。 2.仪器

250-300ml溶解氧瓶。 3.试剂

3.1 硫酸锰溶液：称取340g硫酸锰（MnSO4）或（380gMnSO4?H2O）溶于水，用水稀释至1000ml。（可用450g/L四水二价氯化锰溶液代替）。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。

3.2 碱性碘化钾-叠氮化物试剂：称取350g氢氧化钠[或500g氢氧化钾] 和300g碘化钾（或270gNaI）溶解于400-500ml水中，另称取1g叠氮化钠溶于50ml水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000ml。贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉不呈蓝色。 3.3硫酸1+5溶液。 3.4淀粉溶液1%（m/V）：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水冲稀至100ml。冷却后，加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。

3.5重铬酸钾标准溶液（1/6K2Cr2O7）0.02500mol/L： 称取于105-110℃烘干2h并冷却的重铬酸钾1.2258g，溶于水，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

3.6 硫代硫酸钠标准溶液：称取6.2g硫代硫酸钠（Na2S2O3?5H2O）溶于煮沸放冷的水中，加入0.2g碳酸钠，用水稀释至1000ml。贮于棕色瓶中，使用前用0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定，标定方法如下：

于250ml碘量瓶中，加入100ml水和1g碘化钾，加入10.00ml0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液、5ml1+5硫酸溶液密塞，摇匀。于暗处静置5min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去，记录用量。 c=10.00×0.02500/V

式中: c---硫代硫酸钠标准溶液的浓度（mol/L）； V---滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积（ml）。 3.7 硫酸：ρ=1.84g/ml。 3.8 酚酞：1g/L乙醇溶液。

3.9 硫酸：C（1/2H2SO4）=2mol/L。 3.10 淀粉：1g/100ml溶液.

3.11 碘溶液：约0.005mol/L: 溶解4-5g的碘化钾或碘化钠于少量水中，加约130mg的碘，待碘溶解后稀释至100ml. 3.12 碘化钾、碘化钠固体. 3.13 磷酸：ρ=1.7g/ml。

4.步骤

4.1 溶解氧的固定

用吸管插入溶解氧瓶的液面下，加入1ml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物下降到瓶底。一般在取样现场固定。 4.2析出碘

轻轻打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0ml浓硫酸（3.7）。小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。 4.3滴定

吸取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去，记录用量。 5.计算

溶解氧（O2，mg/L）=c×V1×8×1000/V 式中，c---硫代硫酸钠溶液的浓度（mol/L）；

V1---滴定时消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，（ml）。 V---滴定时取水样体积，（ml）。

V0---溶解氧瓶的体积，（ml）。V′---硫酸锰和碱性试剂体积的总和。 6.注意事项

6.1 如果水样中含有氧化性物质（如游离氯大于0.1mg/L时），应预先于水样中加入硫代硫酸钠去除。即用两个溶解氧瓶各取一瓶水样，在其中一瓶加入5ml1+5硫酸和1g碘化钾，摇匀，此时游离出碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚好褪去，记录用量（相当于去除游离氯的量）。于另一瓶水样中，加入同样量的硫代硫酸钠溶液，摇匀后，按操作步骤测定。

6.2 如果水样呈强酸性或强碱性，可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定。

7.思考题

（1）碘量法测定DO的原理是什么？

（2）固定后的水样中有气泡存在对测定结果产生什么影响？