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关于水质分析不得不说的秘密——溶解氧测定方法应用上篇

2018/7/2 15:55:37 点击:

关于水质分析不得不说的秘密——溶解氧测定方法应用上篇


溶解氧测定方法应用上篇
 
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近年来,伴随着工业自动化程度的不断提高;人力资源成本的不断攀升;国家十二五规划对饮用水安全、重点流域水污染防治等一系列因素都将在不同程度上推动中国水质分析仪表以较快速度发展。未来几年,对于中国的水质分析仪器产业而言,随着国家食品、药品安全以及环保政策的落实推动,全民不断提高的环保意识以及不断攀升的备件、耗材、服务需求,水质分析仪表依旧会有较快增长。

回顾中国水处理行业的发展历史,从上世纪五、六十年代就有一批国有、军工、科研院所背景的企业开始从事水处理工程以及水质分析仪表的生产制造。直到1995年,整个中国水处理行业市场容量仅仅只有5000万人民币左右。从1995年至今,伴随着中国经济的飞速发展,2013年,中国整个水处理行业规模快速发展至约600亿元人民币。

溶氧(DO)是溶解氧(Dissolved Oxygen)的简称,溶解于水中的分子态氧,天然水中的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。溶解氧是水生生物生存和水质的重要指标。水中溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温、水中含盐量等有密切关系。清洁地面水中溶解氧一般接近饱和,20℃清洁水中饱和溶解氧含量约为9mg/L。水体受有机、无机还原性物质污染,会使溶解氧降低,当水中溶解氧低于2mg/L时,水体即产生恶臭。目前,测定DO的方法有多种:如化学Winkler法、电化学法、光学法等。

滴定碘量法应用历史最为悠久,该法由文科勒(Winkler)教授于1888年首次提出,其基本操作过程为:向一定量的样品中加入硫酸锰和碱性碘化钾然后生成氢氧化锰Mn(OH)2。 由于Mn2+ 不稳定,在加入硫酸酸化时,Mn2+和水中的氧发生反应生成Mn4+,然后Mn4+和KI发生反应,将碘离子氧化成游离碘,游离碘的量与水样中的溶解氧的量成比。接着,再采用硫代硫酸钠对溶液进行滴定,选择淀粉作为滴定终点指示剂,最后根据硫代硫酸钠的消耗量来计算水中的溶解氧含量。

碘量法的所有反应步骤如下:
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
关于水质分析2.jpg
该滴定法用于测量水中的溶解氧,尽管在100多年的实际应用过程中,该方法经过不断修正,但是由于受限于取样过程、试剂配制、滴定操作、周围环境以及分析样品存在的诸如亚铁离子、亚硝酸盐、有机物、不稳定性易氧化物等多种干扰物质的影响,碘量滴定法在测量溶解氧时存在一定局限性,该方法不适宜进行ppb级的低氧测量。滴定法测量水中溶解氧的方法适用于市政污水、工业废水、养殖、天然水源等溶解氧含量水平较高的水处理应用场合。