1 碘量法
碘量法是測(cè)定水中溶解氧的基準(zhǔn)方法,使用化學(xué)檢測(cè)方法,測(cè)量準(zhǔn)確度高,是最早用于檢測(cè)溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀,生成氫氧化錳沉淀。此時(shí)氫氧化錳性質(zhì)極不穩(wěn)定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)
2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2)
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)
加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發(fā)生反應(yīng)而析出碘:
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4) 極譜溶解氧
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)
再以淀粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,來計(jì)算溶解氧的含量[3],化學(xué)方程式為:
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)
2 .電流測(cè)定法(Clark溶氧電極)
當(dāng)需要測(cè)量受污染的地面水和工業(yè)廢水時(shí)必須用修正的總氮碘量法或電流測(cè)定法。電流測(cè)定法根據(jù)分子氧透過薄膜的擴(kuò)散速率來測(cè)定水中溶解氧(DO)的含量。溶氧電極的薄膜只能透過氣體,透過氣體中的氧氣擴(kuò)散到電解液中,立即在陰極(正極)上發(fā)生還原反應(yīng):
O2+2H2O+4e à 4OH- (8)
在陽極(負(fù)極),如銀-氯化銀電極上發(fā)生氧化反應(yīng):
4Ag+4Cl- à 4AgCl+4e (9)
(8)式和(9)式產(chǎn)生的電流與氧氣的濃度成正比,通過測(cè)定此電流就可總氯以得到溶解氧(DO)的濃度。
3 熒光猝滅法
其檢測(cè)原理是根據(jù)Stern-Vlomer的猝滅方程[14]:F0/F=1+Ksv[Q],其中F0為無氧水的熒光強(qiáng)度,F(xiàn)為待檢測(cè)水樣的熒光強(qiáng)度,Ksv為方程常數(shù),[Q]為溶解氧濃度,根據(jù)實(shí)際測(cè)得的熒光強(qiáng)度F0、F及已知的Ksv,可計(jì)算出溶解氧的濃度[Q]。
4 其他檢測(cè)方法
電導(dǎo)測(cè)定法:用導(dǎo)電的金屬tuo或其他化合物與水中溶解氧(DO)反應(yīng)生成能導(dǎo)電的tuo離子。通過測(cè)定水樣中電導(dǎo)率的增量,就能求得溶解氧(DO)的濃度。
陽極溶出伏安法:同樣利用金屬tuo與溶解氧(DO)定量反應(yīng)生成亞tuo離子:
4Tl+O2+2H2Oà4Tl++4OH- (10)
然后用溶出法測(cè)定Tl+離子的濃度,從而間接求得溶解氧(DO)的濃度。
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碘量法是測(cè)定水中溶解氧的基準(zhǔn)方法,使用化學(xué)檢測(cè)方法,測(cè)量準(zhǔn)確度高,是最早用于檢測(cè)溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀,生成氫氧化錳沉淀。此時(shí)氫氧化錳性質(zhì)極不穩(wěn)定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:
4MnSO4+8NaOH = 4Mn(OH)2↓+4Na2SO4 (1)
2Mn(OH)2+O2 = 2H2MnO3↓ (2)
2H2MnO3+2Mn(OH)3 = 2MnMnO3↓+4H2O (3)
加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發(fā)生反應(yīng)而析出碘:
4KI+2H2SO4 = 4HI+2K2SO4 (4) 極譜溶解氧
2MnMnO3+4H2SO4+HI = 4MnSO4+2I2+6H2O (5)
再以淀粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,來計(jì)算溶解氧的含量[3],化學(xué)方程式為:
2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI (6)
2 .電流測(cè)定法(Clark溶氧電極)
當(dāng)需要測(cè)量受污染的地面水和工業(yè)廢水時(shí)必須用修正的總氮碘量法或電流測(cè)定法。電流測(cè)定法根據(jù)分子氧透過薄膜的擴(kuò)散速率來測(cè)定水中溶解氧(DO)的含量。溶氧電極的薄膜只能透過氣體,透過氣體中的氧氣擴(kuò)散到電解液中,立即在陰極(正極)上發(fā)生還原反應(yīng):
O2+2H2O+4e à 4OH- (8)
在陽極(負(fù)極),如銀-氯化銀電極上發(fā)生氧化反應(yīng):
4Ag+4Cl- à 4AgCl+4e (9)
(8)式和(9)式產(chǎn)生的電流與氧氣的濃度成正比,通過測(cè)定此電流就可總氯以得到溶解氧(DO)的濃度。
3 熒光猝滅法
其檢測(cè)原理是根據(jù)Stern-Vlomer的猝滅方程[14]:F0/F=1+Ksv[Q],其中F0為無氧水的熒光強(qiáng)度,F(xiàn)為待檢測(cè)水樣的熒光強(qiáng)度,Ksv為方程常數(shù),[Q]為溶解氧濃度,根據(jù)實(shí)際測(cè)得的熒光強(qiáng)度F0、F及已知的Ksv,可計(jì)算出溶解氧的濃度[Q]。
4 其他檢測(cè)方法
電導(dǎo)測(cè)定法:用導(dǎo)電的金屬tuo或其他化合物與水中溶解氧(DO)反應(yīng)生成能導(dǎo)電的tuo離子。通過測(cè)定水樣中電導(dǎo)率的增量,就能求得溶解氧(DO)的濃度。
陽極溶出伏安法:同樣利用金屬tuo與溶解氧(DO)定量反應(yīng)生成亞tuo離子:
4Tl+O2+2H2Oà4Tl++4OH- (10)
然后用溶出法測(cè)定Tl+離子的濃度,從而間接求得溶解氧(DO)的濃度。
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