一、目的和要求

(1) 了解測定溶解氧的意義和方法。

(2) 掌握碘量法測定溶解氧的操作技術(shù)。

二、原理

溶于水中的氧稱為溶解氧(dissolved oxygen, DO)，當(dāng)水體受到還原性物質(zhì)污染時(shí)，溶解氧的含量即下降；而有藻類繁殖時(shí)，溶解氧呈過飽和。因此，水體中溶解氧的變化情況在一定程度上反映了水體受污染的程度。

碘量法測定溶解氧的原理為：氫氧化錳（II）在堿性溶液中，被水中溶解氧氧化成四價(jià)錳的水合物H4 MnO4，但在酸性溶液中四價(jià)錳又能氧化KI而析出I2。析出碘的物質(zhì)的量與水中溶解氧的物質(zhì)的量相等，因此可用硫代硫酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)式如下：

MnSO4 + 2NaOH一→Mn(OH）2↓（白色）+ Na2SO4

 O2  2H2O

2Mn(OH)2 －→ 2 H2 MnO3↓（棕色) —→ 2 H4 MnO4↓（棕色）

H4 MnO4＋2KI＋2H2SO4—→ MnSO4十I2＋K2SO4＋4H2O

 2H2O

2Mn(OH)2+O2 —→ 2H3MnO3↓（棕色）

2 H3 MnO3＋3H2 SO4＋2KI一→ 2MnSO4＋I(xiàn)2＋K2 SO4＋6H2O

I2+2Na2S2O3一→2NaI+Na2S4O6

根據(jù)硫代硫酸鈉的用量，可計(jì)算出水中溶解氧的含量。

三、儀器與試劑

(1）具塞碘量瓶（250mL或300mL)。

(2）硫酸錳溶液。稱取480g MnSO4·4H2O溶于1000ml）水中，若有不溶物，應(yīng)過濾。

(3) 堿性碘化鉀溶液。稱取500g氫氧化鈉溶于300-400mL水中，另稱取150g碘化鉀溶于200mL水中，待氫氧化鈉溶液冷卻后，將兩種溶液混合，稀釋至1000mL，儲于塑料瓶內(nèi)，用黑紙包裹避光。

(4）濃硫酸。

(5) 3mol/L硫酸溶液。

(6) 1％淀粉溶液。稱取1g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，然后加入剛煮沸的100mL水（也可加熱1-2min)。冷卻后加0楊酸或0. 4g氯化鋅防腐。

(7) 0.025mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。稱取7. 3548g在105一110℃烘干2h的重鉻酸鉀，溶解后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶內(nèi)，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。

(8) 0. 025mol/L硫代硫酸鈉溶液。稱取6. 2g Na2S2O3·5H2O溶于經(jīng)煮沸冷卻的水中，加入0.2g無水硫酸鈉，稀釋至1000mL，儲于棕色試劑瓶內(nèi)，使用前用0. 0250mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。標(biāo)定方法如下：

于250mL碘量瓶中加入100mL水、1. 0g碘化鉀、5. 00mL 0. 0250mol/L重鉻酸鉀溶液和5mL 3mol/L硫酸，搖勻，加塞后置于暗處5min，用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液滴定至淺黃色。然后加入1％淀粉溶液1. 0mL，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失，記錄用量。平行做3份。

硫代硫酸鈉溶液的濃度c1為

c1＝(6×c2 ×V2)/V1

式中：c2——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L;

V1——消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，mL;

V2——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

(1) 將洗凈的250mL碘量瓶用待測水樣蕩洗3次。用虹吸法取水樣注滿碘量瓶，迅速蓋緊瓶蓋，瓶中不能留有氣泡。平行做3份水樣。

(2）取下瓶塞，分別加入1. 0mL硫酸錳溶液和2. 0mL堿性碘化鉀溶液（加溶液時(shí)，移液管頂端應(yīng)插入液面以下）。蓋上瓶塞，注意瓶內(nèi)不能留有氣泡。然后將碘量瓶反復(fù)搖動數(shù)次，靜置，當(dāng)沉淀物下降至瓶高一半時(shí)，再顛倒搖動一次。繼續(xù)靜置，待沉淀物下降到瓶底后，輕啟瓶塞，加入3. 0mL濃硫酸（移液管插入液面以下）。小心蓋好瓶塞，顛倒搖勻。此時(shí)沉淀應(yīng)溶解。若溶解不完全，可再加入少量濃硫酸至溶液澄清且呈黃色或棕色（因析出游離碘）。置于暗處5min。

(3) 從每個(gè)碘量瓶內(nèi)取出2份100. 0mL水樣，分別置于2個(gè)250mL碘量瓶中，用硫代硫酸鈉溶液滴定。當(dāng)溶液呈微黃色時(shí)，加入1％淀粉溶液1mL，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失，記錄用量。

五、數(shù)據(jù)處理

溶解氧濃度（ mg/L）＝[(c1/2)×V1×16×1000]/100.0

式中：cl——硫代硫酸鈉溶液的濃度，mol/L;

Vl——消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，mL。

六、注意事項(xiàng)

(1) 水樣呈強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時(shí)，可用氫氧化鈉或鹽酸溶液調(diào)至中性后測定。

(2) 水樣中游離氯濃度大于0. lmg/L時(shí)，應(yīng)先加入硫代硫酸鈉除去，方法如下：

250mL的碘量瓶裝滿水樣，加入5mL 3mol/L硫酸和1g碘化鉀，搖勻，此時(shí)應(yīng)有碘析出。吸取100. 0mL該溶液于另一個(gè)250mL碘量瓶中，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色，加入1％淀粉溶液1. 0mL，再滴定至藍(lán)色剛好消失。根據(jù)計(jì)算得到的氯離子濃度，向待測水樣中加入一定量的硫代硫酸鈉溶液，以消除游離氯的影響。

(3) 水樣采集后，應(yīng)加入硫酸錳和堿性碘化鉀溶液以固定溶解氧，如水樣含有藻類、懸浮物、氧化還原性物質(zhì)，必須進(jìn)行預(yù)處理。

  溶解氧測定