海水溶解氧的调查

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海洋调查实验数据处理

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2.2 海水中溶解氧含量的测定㈠方法原理:本实验采用碘量滴定法进行测定,是用淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液进行标定,反应式如下:MnCl2+2NaO H→Mn(OH)2↓(白)+2NaCl2Mn(OH)2↓+O2→2MnO(OH)2↓(褐)4Mn(OH)2↓+O2+2H2O→4Mn(OH)3↓2Mn(OH)3↓+6H++2I-→2Mn2++I2+6H2OMnO(OH)2↓+4H++2I-→Mn2++I2+3H2OI 2+2S2O32-→S4O62-+2I-㈡溶解氧分析记录表海区三娘湾、月亮湾、钦州港采水时间 2012年5月29日气温 34℃式中:c(O)——水样中溶解氧浓度,μmol/dm3;V——滴定样品时用去硫代硫酸钠溶液体积,mL;c——硫代硫酸钠溶液的浓度,μmol/dm3;V1-V2——滴定用全部固定水样的体积,mL;㈣测定海水中DO的意义:溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。

水里的溶解氧被消耗,要恢复到初始状态,所需时间短,说明该水体的自净能力强,或者说水体污染不严重。

否则说明水体污染严重,自净能力弱,甚至失去自净能力。

2.8 海水中可溶性硝酸盐的测定(锌镉还原法)㈠方法原理:用镀镉的锌片将水样中的硝酸盐定量地还原为亚硝酸盐,水样中的总亚硝酸盐再用重氮-偶氮法测定,扣除海水中原有的亚硝酸盐氮含量,即得海水中硝酸氮的含量.㈡硝酸盐标准曲线记录表㈢硝酸盐标准曲线㈣硝酸盐分析记录表序号 标准溶液体积(cm 3) 硝酸盐-氮浓度μmol/dm 3 吸光值A n备注1 0 0 01.选用波长:543nm 。

2.测定池: 1cm 。

3.水为参比样,皿差0.001,空白0.006。

4. 吸光值A n 已扣除空白与皿差。

5.标准曲线方程:y=0.054x+0.0019 截距:a=0.0019斜率:b=0.0542 0.50 2.00 0.1073 1.00 4.00 0.2334 1.50 6.00 0.3185 2.50 10.0 0.53864.0016.00.869海区 三娘湾、月亮湾、钦州港 采水时间 2012年5月29日 气温 34℃式中:c(NO 3-N)----- 水样中硝酸盐-氮的浓度,μmol/dm 3;Ab-------空白吸光值,0.006;为0.22;a----标准工作曲线截距,0.0019; b----标准工作曲线斜率,0.054。

海水中溶解氧的测定

海水中溶解氧的测定

海水中溶解氧的测定__摘要溶解氧是海洋调查中化学要素部分的重要项目之一。

本文综述了几种测定溶解氧的方法的原理和优缺点,为今后的研究提供参考。

关键词:海水溶解氧测定方法综述AbstractDissolved oxygen is part of one of the important projects of chemical elements in Marine investigation. This paper reviews the principle, advantages and disadvantages of various methods for the determination of dissolved oxygen, so as to provide reference for future research.Keywords: seawater dissolved oxygen; determination; method; Review1、引言海水中的溶解氧和海中动植物生长有密切关系,它的分布特征又是海水运动的一个重要的间接标志。

因此,溶解氧的含量及其分布变化与温度、盐度和密度一样,是海洋水文特征之一。

研究溶解氧可以知道大洋各深度上生物生存条件;了解大洋环流;含氧量特征是从表面下沉的海水的“年龄”的鲜明标志;确定各深度海水与表层水之间的关系。

目前,测定溶解氧的最常用方法有碘量法和分光光度法,另外,为了弥补常用方法在测定过程中出现的误差,其它一些更快捷更标准的溶解氧测定法也逐渐被采用,如氧化电极法、荧光淬灭法等。

2、碘量法在装好的待测试样中迅速加入固定剂MnS04和碱性KI溶液,此时溶液中形成Mn(OH)2白色沉淀,水样中的氧将继续把Mn(OH)2氧化为Mn(OH)3棕色沉淀或MnO(OH)2。

然后加入酸,则Mn(OH)3氧化碘化钾,生成碘单质,再用Na2S2O3标准溶液滴定碘。

02实验二 海水中溶解氧的测定(碘量法)-new

02实验二  海水中溶解氧的测定(碘量法)-new

实验二海水中溶解氧的测定(碘量法)1 实验目的和要求掌握碘量法测定溶解氧的方法原理。

2 方法原理溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。

水中溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。

大气压力下降、水温升高、含盐量增加,都会导致溶解氧含量降低。

清洁地表水溶解氧接近饱和。

当有大量藻类繁殖时,溶解氧可能过饱和;当水体受到有机物质、无机物质污染时,会使溶解氧降低,甚至趋于零,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。

水中溶解氧低于3-4mg/L时,许多鱼类呼吸困难;继续减少,则会窒息死亡。

在这种情况下,厌氧菌繁殖并活跃起来,有机物发生腐败作用,会使水源有臭味。

一般规定水体中的溶解氧至少在4mg/L以上。

在废水生化处理过程中,溶解氧也是一项重要控制指标。

测定水中溶解氧的方法有碘量法及其修正法和氧电极法。

清洁水可用碘量法;受污染和地面水和工业废水必须用修正的碘量法或氧电极法。

水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,在溶解氧的作用下,生或氢氧化锰沉淀,此时氢氧化锰性质极不稳定,继续氧化生成锰酸。

MnCl2+2NaOH=Mn(OH)2↓+2NaCl2Mn(OH)2↓+O2=2MnO(OH)2↓MnO(OH)2+Mn(OH)2=2H2O+MnMnO3↓棕黄色沉淀,溶解氧越多,沉淀颜色越深。

加酸后使已经化合的溶解氧(以MnMnO3的形式存在)与溶液中所存在的碘化钾起氧化作用而释出碘。

2KI+H2SO4(浓)=2HI+K2SO4MnMnO3+2H2SO4(浓)+2HI=2MnSO4+I2+3H2O以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,可以计算出水样中溶解氧含量。

滴定反应如下:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI(简洁原理:水样中溶解氧与氯化锰和氢氧化钠反应,生成高价锰棕色沉淀。

加酸溶解后,在碘离子存在下即释出与溶解氧含量相当的游离碘,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘,换算溶解氧含量。

)3 试剂及其配制除另有说明,所用试剂均为分析纯,水为蒸馏水或等效纯水。

海水分析化学实验.pdf

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海水分析化学实验
海水是地球上最普遍的溶液之一,其中溶解着各种矿物质、盐类和有机物质。

海水的成分不仅直接影响海洋生物的生长和分布,也对全球气候起着重要的调节作用。

为了进一步了解海水中各种物质的含量,进行海水分析化学实验显得尤为重要。

本文将介绍一系列海水分析化学实验的方法和步骤。

实验一:PH值测定
实验原理
海水的PH值是衡量海水酸碱度的重要指标,通常在8.1至8.3之间。

PH值的
变化对海洋生物的生长和生存都有重要影响。

PH值的测定可以通过玻璃电极PH
计进行。

实验步骤
1.取一定量的海水样品,放入PH计测量舱中。

2.调节PH计至待测海水样品检测模式。

3.记录下测得的PH值。

实验二:盐度分析
实验原理
海水的盐度是指单位海水中所含盐分的质量,通常以盐度‰表示。

盐度的测定可以通过电导率仪进行。

实验步骤
1.取一定量的海水样品,放入电导率测量舱中。

2.调节电导率仪至盐度测量模式。

3.记录下测得的盐度数值。

实验三:溶解氧测定
实验原理
海水中的溶解氧含量对海洋生态系统的健康起着重要作用。

溶解氧的测定可以
通过溶解氧仪进行。

实验步骤
1.取一定量的海水样品,放入溶解氧仪测量舱中。

2.调节溶解氧仪至检测模式。

3.记录下测得的溶解氧含量。

综上所述,通过上述实验可以更全面地了解海水的化学成分,有助于我们更深入地研究海洋生态系统和全球气候变化对海水的影响。

希望这些实验方法能为相关研究提供帮助和参考。

海水溶解氧量

海水溶解氧量

海水溶解氧量介绍海水溶解氧量是指海水中溶解的氧气的含量,它是海洋生态系统中重要的生物地球化学特征之一。

海水溶解氧量的变化对海洋生物的生存和分布起着至关重要的作用。

本文将从海水溶解氧的来源与消耗、影响因素、测量方法以及对生物的影响等方面进行探讨。

来源与消耗海水中的溶解氧主要来自以下几个方面: 1. 大气交换:海水表面与大气接触,通过空气中的氧气交换,使海水中溶解氧的含量增加。

2. 水下光合作用:海洋中的光合作用生物(如浮游植物和海藻)通过光合作用吸收二氧化碳,并释放氧气到海水中。

3. 深层水的上升:深层水中溶解氧的含量较高,当深层水上升到海表时,会增加海水中的溶解氧含量。

海水中的溶解氧也会通过以下途径消耗: 1. 呼吸作用:海洋生物通过呼吸将溶解氧转化为二氧化碳和水,释放能量并维持生命活动。

2. 生物分解作用:有机物的分解会消耗氧气,如死亡的植物和动物在分解过程中会消耗大量氧气。

3. 氧化作用:某些化学反应会消耗氧气,如氧化亚铁和硫化氢等反应。

影响因素海水溶解氧量受多种因素的影响,下面列举了一些主要因素: 1. 温度:海水温度升高会降低溶解氧的含量,因为温度升高会使氧气分子运动更剧烈,从而减少溶解氧的溶解度。

2. 盐度:盐度升高会增加海水的溶解氧含量,因为盐度升高会增加海水的溶解氧溶解度。

3. 混合作用:海水的混合作用能够增加溶解氧的含量,如波浪、洋流和风等都可以促进海水中的溶解氧混合。

4. 光照:光照是影响海洋中光合作用的重要因素,光照强度越大,海洋中的光合作用越活跃,从而增加溶解氧的含量。

5. 生物活动:海洋生物的呼吸作用和光合作用都会影响海水中的溶解氧含量。

测量方法测量海水中的溶解氧量是了解海洋生态系统健康状况的重要手段。

目前常用的测量方法主要有以下几种: 1. 电极法:使用溶解氧电极直接测量海水中的溶解氧含量。

这种方法操作简便,但对电极的精确度要求较高。

2. 滴定法:将海水样品与亚硝酸铵反应,然后滴定硝酸亚铁溶液,通过滴定的量来计算溶解氧的含量。

东海冬季海水溶解氧、盐度的分布特征分析

东海冬季海水溶解氧、盐度的分布特征分析

东海冬季海水溶解氧、盐度的分布特征分析冉珊珊;时宇;杨一帆;黄黄;苏海蓉;徐杰;刘金娥;陈浩【摘要】海水溶解氧、盐度对于海洋生态环境有一定指示作用。

2014年冬季设置9个断面,49个站位,以1 m为间隔,调查东海近岸海域海水表层至底层冬季溶解氧、盐度变化,分析结果如下:1) 东海近岸海域冬季海水溶解氧含量在1.31~8.40mg?L?1之间,表层溶解氧平均含量约7.00 ± 0.26 mg?L?1,底层溶解氧平均含量约4.33 ± 0.99 mg?L?1。

各断面溶解氧含量由近岸向海下降,变化范围逐渐减小。

在整个研究区域内,溶解氧含量从西北向东南方向下降。

在垂直方向,溶解氧表层含量高于底层,在一定深度溶解氧含量急剧下降,在底层趋于稳定。

2) 东海近岸海域冬季海水盐度在29.60‰~34.00‰之间,近岸海域盐度低于远海,最大值出现在研究区域的东南部。

东海海域盐度随深度增加而增加,在一定深度急剧升高,底层海水盐度稳定;近岸海域盐度垂直变化范围大于远岸。

东海海域溶解氧和盐度变化受多种因素影响。

【期刊名称】《海洋科学前沿》【年(卷),期】2017(004)004【总页数】9页(P118-126)【关键词】东海;冬季;溶解氧;盐度;分布特征【作者】冉珊珊;时宇;杨一帆;黄黄;苏海蓉;徐杰;刘金娥;陈浩【作者单位】[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[1]南京师范大学环境学院,江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,江苏南京;;[2]江苏省水土环境生态修复工程实验室,江苏南京;;[2]江苏省水土环境生态修复工程实验室,江苏南京;;[3]江苏盐城国家级珍禽自然保护区,江苏盐城;【正文语种】中文【中图分类】P71. 引言海水溶解氧(Dissolved O xygen, D O)作为重要的海水环境指标,对海区内生态环境状况有重要意义[1]。

海水中溶解氧测定方法

海水中溶解氧测定方法

32 溶解氧32.1碘量法32.1.1适用范围和应用领域本法适用于大洋和近岸海水及河水、河口水溶解氧的测定。

32.1.2方法原理水样中溶解氧与氯化锰和氢氧化钠反应,生成高价锰棕色沉淀。

加酸溶解后,在碘离子存在下即释出与溶解氧含量相当的游离碘,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定游离碘,换算溶解氧含量。

32.1.3试剂及其配制除另有说明,所用试剂均为分析纯,水为蒸馏水或等效纯水。

32.1.3.1氯化锰溶液:称取210g氯化锰(MnCl2·4H2O),溶于水,并稀释至500mL。

32.1.3.2碱性碘化钾溶液:称取250g氢氧化钠(NaOH),在搅拌下溶于250mL水中,冷却后,加75g碘化钾(KI),稀释至500mL,盛于具橡皮塞的棕色试剂瓶中。

32.1.3.3硫酸溶液:1+1。

在搅拌下,将50mL浓硫酸(H2SO4,ρ=1.84g/mL)小心地加到同体积的水中,混匀。

盛于试剂瓶中。

32.1.3.4硫代硫酸钠溶液:c(Na2S2O3·5H2O)=0.01mol/L。

配制及标定见33.1.3.4。

32.1.3.5淀粉溶液:5g/L。

见33.1.3.6。

32.1.3.6碘化钾(KI,化学纯,干燥)。

32.1.3.7碘酸钾标准溶液:c(1/6KIO3)=0.0100mol/L称取3.567g碘酸钾:(KIO3,优级纯,预先在120℃烘2h,置于硅胶干燥器中冷却),溶于水中,全量移入1000mL量瓶中,加水至标线,混匀。

置于冷暗处,有效期为一个月。

使用时量取10.00mL加水稀释至100mL,此液浓度为0.0100mol/L。

32.1.4仪器及设备——水样瓶:容积125mL左右,瓶塞为锥形,磨口要严密,容积须经校正;——玻璃管:直径5~6mm,长12cm;——乳胶管:直径同玻璃管,长20~30cm;——溶解氧滴定管:25mL,分刻度0.0.5mL;——电磁搅拌器:转速可调至150~400r/min;——玻璃磁转子:直径约3~5mn,长25mm;——锥形烧瓶:250mL;——碘量瓶:250mL;——量筒:100mL;——烧杯:500,1000mL;——双联打气球;——试剂瓶:500mL,5个;棕色10,2 500mL;——定量加液器:5mL,4个;——移液吸管:20mL;——一般实验室常备仪器和设备。

溶解氧的测定方法汇总 (2)

溶解氧的测定方法汇总 (2)

溶解氧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均衡。

溶解氧的饱和和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有亲密关系。

洁净地面水溶解氧一般靠近饱和。

因为藻类的生长,溶解氧可能过饱和。

水体受有机、无机复原性物质污染,使溶解氧降低。

当大气中的氧来不及增补时,水中溶解氧渐渐降低,以致趋近于零,此时厌氧菌生殖,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,差别很大。

1、方法的选择测定水中溶解氧往常采纳碘量法及其修正法和膜电极法。

洁净水可直接采纳碘量法测定。

水样有色或含有氧化性及复原性物质、藻类、悬浮物等扰乱测定。

氧化性物质可使碘化物游离出碘,产生正扰乱;某些复原性物质可把碘复原成碘化物,产生负扰乱;有机物(如腐植酸、丹宁酸、木质素等)可能被部分氧化,产生正扰乱。

所以大多半受污染的地表水和工业废水,一定采纳修正的碘量法和膜电极法测定。

水样中亚硝酸盐氮含量高于 L,二价铁低于 1 mg/L 时,采纳叠氮化钠修正法。

此法合用于多半污水及生化办理出水;水样中二价铁高于 1 mg/L,采纳高锰酸钾修正法;水样有色或有悬浮物,采纳明矾絮凝修正法;含有活性污泥悬浮物的水样,采纳硫酸铜—氨基磺酸絮凝修正法。

膜电极法是依据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧。

方法简易、快速,扰乱少,可用于现场测定。

2、水样的采纳与保留用碘量法测定水中溶解氧,水样常收集到溶解氧瓶中。

收集水样时,要注意不使水样曝气或有气泡存在采样瓶中。

可用水样冲刷溶解氧瓶后,沿瓶壁直接倾灌水样或用缸吸法将细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。

水样收集后,为防备溶解氧的变化,应立刻加固定剂于样品中,并存于冷暗处,同时记录水平和大气压力。

一、碘量法GB7489--89概述水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将廉价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色积淀。

加酸后,氢氧化物积淀溶解并与碘离子反响而释出游离碘。

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海洋调查方法——海水溶解氧的调查姓名:______________________学号:_______________________学院:_______________________专业:_______________________海水溶解氧的调查摘要:溶解在海水中的氧是海洋生命活动不可缺少的物质。

它的含量在海洋中的分布,既受化学过程和生物过程的影响,还受物理过程的影响。

这方面的研究,从19世纪就已经开始。

在20世纪初期建立了适合现场分析的温克勒方法以后,进展比较快,至40年代前后,已取得了关于大洋中氧含量分布的比较完整的资料。

关键字:海水溶解氧碘量法电流测定法一、调查目的1.通过对水中溶解氧含量的测定了解水体受有机物污染情况。

2.学习滴定分析方法进行水质监测。

3.学习掌握移液、滴定等基本操作技能。

二、调查对象海洋溶解氧:Dissolved Oxygen)是指溶解于水中分子状态的氧,即水中的O2,用DO表示。

溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

溶解氧的一个来源是水中溶解氧未饱和时,大气中的氧气向水体渗入;另一个来源是水中植物通过光合作用释放出的氧。

三、调查原理水中溶解氧的测定,一般用碘量法。

在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液,生成氢氧化锰沉淀。

此时氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰:2MnSO4+4NaOH=2Mn(OH)2↓+2Na2SO42Mn(OH)2+O2=2H2MnO3H2MnO3十Mn(OH)2=MnMnO3↓+2H2O(棕色沉淀) 加入浓硫酸使棕色沉淀(MnMn02)与溶液中所加入的碘化钾发生反应,而析出碘,溶解氧越多,析出的碘也越多,溶液的颜色也就越深。

2KI+H2SO4=2HI+K2SO4MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2OI2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6用移液管取一定量的反应完毕的水样,以淀粉做指示剂,用标准溶液滴定,计算出水样中溶解氧的含量。

四、调查药品1、仪器:溶解氧瓶(250ml) 锥形瓶(250ml) 酸式滴定管(25ml) 移液管(50m1) 吸球2、药品:硫酸锰溶液碱性碘化钾溶液浓硫酸淀粉溶液(1%) 硫代硫酸钠溶液(0.025mol/L)五、调查方法1、碘量法(一)水样的采集与固定1、用溶解氧瓶取水面下20—50cm海水,使水样充满250ml的磨口瓶中,用尖嘴塞慢慢盖上,不留气泡。

2、在海边取下瓶盖,用移液管吸取硫酸锰溶液1ml插入瓶内液面下,缓慢放出溶液于溶解氧瓶中。

3、取另一只移液管,按上述操作往水样中加入2ml碱性碘化钾溶液,盖紧瓶塞,将瓶颠倒振摇使之充分摇匀。

此时,水样中的氧被固定生成锰酸锰(MnMnO3)棕色沉淀。

将固定了溶解氧的水样带回实验室备用。

(二)酸化往水样中加入2ml浓硫酸,盖上瓶塞,摇匀,直至沉淀物完全溶解为止(若没全溶解还可再加少量的浓酸)。

此时,溶液中有I2产生,将瓶在阴暗处放5分钟,使I2全部析出来。

(三)用标准Na2S2O3溶液滴定1、用50ml移液管从瓶中取水样于锥形瓶中。

2、用标准Na2SN2O3溶液滴定至浅黄色。

3、向锥形瓶中加入淀粉溶液2ml(此时确芤合岳渡?。

4、继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色变成无色为止。

5、记下消耗Na2S2O3标准溶液的体积。

6、按上述方法平行测定三次。

(四)计算溶解氧(mg/L)=CNa2S2O3×VNa2S2O3×32/4×1000/V水O2―→2Mn(OH)2―→MnMnO3―→2I2―→4Na2S2O31mol的O2和4mol的Na2S2O3相当用硫代硫酸钠的摩尔数乘氧的摩尔数除以4可得到氧的质量(mg),再乘1000可得每升水样所含氧的毫克数:CNa2S2O3——硫代硫酸钠摩尔浓度(0.0250mol/L)VNa2S2O3——硫代硫酸钠体积(m1)V水——水样的体积(ml)(五)试剂的配制l、硫酸锰溶液。

溶解480g分析纯硫酸锰(MnS04·H20)溶于蒸馏水中,过滤后稀释成1L。

2、碱性碘化钾溶液。

取500g分析纯氢氧化钠溶解于300—400ml蒸馏水中(如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生成了碳酸钠,此时如有沉淀生成,可过滤除去)。

另取得气150g碘化钾溶解于200ml蒸馏水中。

将上述两种溶液合并,加蒸馏水稀释至1L。

3、硫代硫酸钠标准溶液。

溶解6.2g分析纯硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H20)于煮沸放冷的蒸馏水中,然后在加入0.2g无水碳酸钠,移入1L的溶量瓶中,加入蒸馏水至刻度(0.0250mol/L)。

为了防止分解可加入氯仿数毫升,储于棕色瓶中用前进行标定:1)重铬酸钾标溶液:精确称取在于110℃干燥2小时的分析纯重铬酸钾1.2258g,溶于蒸馏水中,移入1L的溶量瓶中,稀释至刻度(0.0250mol/L)。

2)用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠的浓度。

在250ml的锥形瓶中加入1g固体碘化钾及50ml蒸馏水。

用滴定管加入15.00ml 0.0250mol /l重铬酸钾溶液,再加入5ml l:5的硫酸溶液,此时发生下列反应:K2Cr07十6KI十7H2S04=4K2S04十Cr2(S04)3十3I2十7H20在暗处静置5分钟后,由滴定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色,加入2ml 淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚退去为止。

记下硫代硫酸钠溶液的用量。

标定应做三个平行样,求出硫代硫酸钠的准确浓度,较准0.0250mol/L。

CNa2S203=15.00×0.0250/VNa2S2032、电流测定法(Clark溶氧电极)当需要测量受污染的地面水和工业废水时必须用修正的碘量法或电流测定法。

电流测定法根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧(DO)的含量。

溶氧电极的薄膜只能透过气体,透过气体中的氧气扩散到电解液中,立即在阴极(正极)上发生还原反应:O2+2H2O+4e à4OH- (8) 在阳极(负极),如银-氯化银电极上发生氧化反应:4Ag+4Cl- à4AgCl+4e (9) (8)式和(9)式产生的电流与氧气的浓度成正比,通过测定此电流就可以得到溶解氧(DO)的浓度。

电流测定法的测量速度比碘量法要快,操作简便,干扰少(不受水样色度、浊度及化学滴定法中干扰物质的影响),而且能够现场自动连续检测,但是由于它的透氧膜和电极比较容易老化,当水样中含藻类、硫化物、碳酸盐、油类等物质时,会使透氧膜堵塞或损坏,需要注意保护和及时更换,又由于它是依靠电极本身在氧的作用下发生氧化还原反应来测定氧浓度的特性,测定过程中需要消耗氧气,所以在测量过程中样品要不停地搅拌,一般速度要求至少为0.3m/s,且需要定期更换电解液,致使它的测量精度和响应时间都受到扩散因素的限制。

目前市场上的仪器大多都是属于Clark电极类型,每隔一段时间要活化,透氧膜也要经常更换。

张葭冬[7]对膜电极的精密度作了研究,用膜电极法测量溶解氧的标准偏差为0.41mg/L,变异系数5.37%,碘量法测量溶解氧的标准偏差为0.3mg/L,变异系数为4.81%。

同碘量法做对比实验时,每个样品测定值绝对误差小于0.21mg/L,相对误差不超过2.77%,两种方法相对误差在-2.52%~2.77%之间。

代表产品有美国YSI公司的系列便携式溶解氧测量仪,如YSI58型溶解氧测量仪,该仪器可高质量地完成实验室和野外环境的测试工件,操作简便携带方便。

测量范围为0~20mg/L,精度为±0.03mg/L。

3、荧光猝灭法荧光猝灭法的测定是基于氧分子对荧光物质的猝灭效应原理,根据试样溶液所发生的荧光的强度来测定试样溶液中荧光物质的含量。

通过利用光纤传感器来实现光信号的传输,由于光纤传感器具有体积小、重量轻、电绝缘性好、无电火花、安全、抗电磁干扰、灵敏度高、便于利用现有光通信技术组成遥测网络等优点,对传统的传感器能起到扩展、提高的作用,在很多情况下能完成传统的传感器很难甚至不能完成的任务,因此非常适合于荧光的传输与检测。

从80年代初起,人们已开始了探索应用于氧探头的荧光指示剂的工作。

早期曾采用四烷基氨基乙烯为化学发光剂,但由于其在应用中对氧气的响应在12小时内逐渐衰减而很快被淘汰。

芘、芘丁酸、氟蒽等是一类很好的氧指示剂〔8〕,如1984年Wolfbeis等报告了一种对氧气快速响应的荧光传感器,就是以芘丁酸为指示剂,固定于多孔玻璃。

这种传感器的优点是响应速度快(可低于50ms),并有很好的稳定性。

1989年,Philip等〔9〕将香豆素1、香豆素103、香豆素153三种荧光指示剂分别固定于有机高聚物XAD-4、XAD-8及硅胶三种支持基体中进行实验。

从灵敏度、发射强度和稳定性几个方面进行比较,得出了香豆素102固定于XAD-4支持基体中是作为一种灵敏可逆的光纤氧传感器的中介的最佳选择的结论。

使用这种荧光指示剂的光纤氧传感器的应用范围相当广泛。

后来过渡金属(Ru、Os、Re、Rh和Ir)的有机化合物以其特殊的性能受到关注,对光和热以及强酸强碱或有机溶剂等都非常稳定。

一般选用金属钌铬合物作为荧光指示剂即分子探针。

金属钌铬合物的荧光强度与氧分压存在一一对应的关系,激发态寿命长,不耗氧,自身的化学成份很稳定,在水中基本不溶解。

钌铬合物的基态至激发态的金属配体电荷转移(MLCT)过程中,激发态的性质与配体结构有密切关系,通常随着配体共轭体系的增大,荧光强度增强,荧光寿命增大,例如在荧光指示剂中把苯基插入到钌的配位空轨道上,从而增强络合物的刚性,在这样的刚性结构介质中,钌的荧光寿命延长,而氧分子与钌络合物分子之间的碰撞猝灭机率提高,从而可增强氧传感膜对氧的灵敏度。

目前的研究中,钌化合物的配体一般局限于2,2’-联吡啶、1,10-邻菲洛啉及其衍生物。

Brian[10]在实验中比较了在不同pH值介质条件下制得的Ru(bpy)2+3与Ru(ph2phen)2+3两种不同涂料的传感器性能,结果显示在pH=7时Ru(ph2phen)2+3显示了更高的灵敏度。

为延长敏感膜在水溶液中的工作寿命,较长时间保持其灵敏性,吕太平〔11〕等合成Ru(Ⅱ)与4,7-二苯基-1,10-邻菲洛啉的亲脂性衍生物生成的新的荧光试剂配合物Ru(I)[4,7-双(4’-丙苯基)-1,10-邻菲洛啉]2(ClO4)2和Ru(Ⅱ)[4,7-双(4’-庚苯基)-1,10-邻菲洛啉]3(ClO4)2。

Kerry[12]等合成Ru(Ⅱ)[5-丙烯酰胺基-1,10-邻菲洛啉]3(ClO4)2。

实验均发现随着配体碳链的增长,荧光试剂的憎水性增大,流失现象减少,可延长膜的使用寿命。

Ignacy[13]等研究还发现极化后的[Ru(dpp)3Cl2]氧传感膜对氧具有更高的灵敏度。

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