溶解氧測定方法應(yīng)用

近年來，伴隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高；人力資源成本的不斷攀升；十二五規(guī)劃對飲用水安全、重點流域水污染防治等一系列因素都將在不同程度上推動中國水質(zhì)分析儀表以較快速度發(fā)展。未來幾年，對于中國的水質(zhì)分析儀器產(chǎn)業(yè)而言，隨著食品、藥品安全以及環(huán)保政策的落實推動，全民不斷提高的環(huán)保意識以及不斷攀升的備件、耗材、服務(wù)需求，水質(zhì)分析儀表依舊會有較快增長。

回顧中國水處理行業(yè)的發(fā)展歷史，從上世紀(jì)五、六十年代就有一批國有、軍工、科研院所背景的企業(yè)開始從事水處理工程以及水質(zhì)分析儀表的生產(chǎn)制造。直到1995年，整個中國水處理行業(yè)市場容量僅僅只有5000萬人民幣左右。從1995年至今，伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，2013年，中國整個水處理行業(yè)規(guī)模快速發(fā)展至約600億元人民幣。

溶氧（DO）是溶解氧（Dissolved Oxygen）的簡稱，溶解于水中的分子態(tài)氧，天然水中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡。溶解氧是水生生物生存和水質(zhì)的重要指標(biāo)。水中溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓、大氣壓力、水溫、水中含鹽量等有密切關(guān)系。清潔地面水中溶解氧一般接近飽和，20℃清潔水中飽和溶解氧含量約為9mg/L。水體受有機(jī)、無機(jī)還原性物質(zhì)污染，會使溶解氧降低，當(dāng)水中溶解氧低于2mg/L時，水體即產(chǎn)生惡臭。目前，測定DO的方法有多種：如化學(xué)Winkler法、電化學(xué)法、光學(xué)法等。

滴定碘量法應(yīng)用歷史為悠久，該法由文科勒（Winkler）教授于1888年首次提出，其基本操作過程為：向一定量的樣品中加入硫酸錳和堿性碘化鉀然后生成氫氧化錳Mn(OH)2。 由于Mn2+ 不穩(wěn)定，在加入硫酸酸化時，Mn2+和水中的氧發(fā)生反應(yīng)生成Mn4+，然后Mn4+和KI發(fā)生反應(yīng)，將碘離子氧化成游離碘，游離碘的量與水樣中的溶解氧的量成比。接著，再采用硫代硫酸鈉對溶液進(jìn)行滴定，選擇淀粉作為滴定終點指示劑，根據(jù)硫代硫酸鈉的消耗量來計算水中的溶解氧含量。

碘量法的所有反應(yīng)步驟如下：

MnSO4+2NaOH= Mn(OH)2↓+Na2SO4

2Mn(OH)2＋O2 = 2H2MnO3↓

2H2MnO3+2H2SO4 = 2Mn(SO4)2↓+3H2O

2KI+ Mn(SO4)2 = Mn(SO4)2+K2SO4+I2

2Na2S2O3+I2 = Na2S4O6+4NaI

該滴定法用于測量水中的溶解氧，盡管在100多年的實際應(yīng)用過程中，該方法經(jīng)過不斷修正，但是由于受限于取樣過程、試劑配制、滴定操作、周圍環(huán)境以及分析樣品存在的諸如亞鐵離子、亞硝酸鹽、有機(jī)物、不穩(wěn)定性易氧化物等多種干擾物質(zhì)的影響，碘量滴定法在測量溶解氧時存在一定局限性，該方法不適宜進(jìn)行ppb級的低氧測量。滴定法測量水中溶解氧的方法適用于市政污水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖、天然水源等溶解氧含量水平較高的水處理應(yīng)用場合。