水质检测溶氧仪分析方法

‘壹’ 溶解氧的测定

碘量法

方法提要

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。

方法适用于大洋和近岸海水及河水溶解氧的测定。

装置

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3～5mn，长25mm)。

双联打气球。

试剂

碘化钾。

硫酸。

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

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。

硫代硫酸钠溶液c(Na₂S₂O₃·5H₂O)=0.01mol/L。

淀粉溶液(5g/L)。

碘酸钾标准溶液c(1/6KIO₃)=0.01mol/L称取预先在120℃烘2h后置于硅胶干燥器中冷却的优级纯碘酸钾(KIO₃)3.567g，溶于水中，全量移入1000mL容量瓶中，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。

分析步骤

打开水样瓶塞，立即用定量加液器(管尖插入液面)依序注入1.0mLMnCl₂溶液和1.0mL碱性KI溶液，塞紧瓶塞(瓶内不准有气泡)，按住瓶盖将瓶上下颠倒不少于20次。样品固定后约1h或沉淀完全后打开瓶塞(若在水样瓶中全量滴定，则勿摇动沉淀，小心地虹吸出上部澄清液)，立即用定量加液器注入1.0mL(1+1)H₂SO₄。塞好瓶塞，反复颠倒样品瓶至沉淀全部溶解。静置5min，小心打开溶解氧瓶塞，量取100mL(或适量)经上述处理后的水样，移入锥形瓶中(若全量滴定，可不移入锥形瓶)，并顺瓶壁轻轻放入一个玻璃磁转子，将锥形瓶置于滴定台上。将已标定的硫代硫酸钠溶液［c(Na₂S₂O₃·5H₂O)=0.01mol/L］注满溶解氧滴定管，开动电磁搅拌器，进行滴定。待溶液呈淡黄色时，加1mL5g/L淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚刚褪去。

按下式计算水样中溶解氧的质量浓度:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:ρ_O2为水样中溶解氧的质量浓度，mg/L;V为滴定样品时用去硫代硫酸钠溶液体积，mL;c为硫代硫酸钠溶液的浓度，mol/L;V₁为滴定用全部或部分固定水样的体积，mL; ,其中V₂为固定水样总体积(水样瓶的容积，mL)，2为试剂氯化锰溶液和碱性碘化钾溶液体积，mL。

饱和度的计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:ρ_O2为测得的含氧量，mg/L;ρ'_O2为现场的水温及氯度条件下，水样中氧的饱和含量，mg/L。

注意事项

1)采样时要同时记录水温和气压。如果水样中含有大于0.1mg/L的游离氯，则应预先加Na₂S₂O₃去除。如果含有藻类、悬浮物或活性污泥之类的生活絮凝体，则必须经预处理;否则会干扰测定的准确性。

2)滴定临近终点，速度不宜太慢，否则终点变色不敏锐。如终点前溶液显紫红色，表示淀粉溶液变质，应重新配制。

‘贰’ 水质溶解氧检测仪检测方法及原理

溶解氧是水中溶解的氧气浓度，对于水质监测至关重要。溶氧仪广泛应用于水环境监测、渔业、污废水排放控制及实验室BOD检测。此类仪器通过大屏幕显示检测结果，单位为mg/l或空气饱和度百分比，并显示温度信息。微处理器控制的设备采用先进的溶解氧检测技术。

溶解氧的测量方法与原理包括膜法和荧光法。膜法通过金电极和银电极与氯化钾或氢氧化钾电解液形成测量回路，氧分子通过膜扩散进入电解液，产生电流。荧光法则利用光源激发荧光物质，氧分子带走能量导致红光强度与浓度呈反比，通过计算得出氧浓度。

在线溶解氧分析仪是一种集成微处理器的水质监测设备，适用于污水处理、电力、化工、冶金、造纸、生物发酵、医药、食品饮料、环保水处理、水产养殖等多个行业。该设备通过荧光法测量溶解氧，传感器发射蓝光激发荧光物质，氧分子的猝熄效应导致红光强度与浓度成反比，从而计算出水中溶解氧浓度。

B2100在线溶解氧分析仪采用嵌入式技术，结合图形液晶显示器技术，实现信号采集、处理、显示和数据传输，专用于监测发电厂给水、凝结水、除氧器出口、发电机内冷水等水质中的微量溶解氧浓度，提供高精度、智能化的测量解决方案。

‘叁’ 如何有效地使用溶解氧测定仪

把溶解氧电极从溶液中取出，用水冲洗干净，用滤纸小心吸干薄膜表面的水分，并放入盛有蒸馏水容器（如三角烧瓶、高脚烧杯中）靠近水面的空气上或者放入空气中，但电极表面不能占上水滴，在仪器处于“零氧校准”工作状态下，按“模式”键，仪器即进入“满度校准”工作状态，待读数稳定后，按“确定”键，贮存电极当前的满度值，满度校准结束。此时，仪器还处于“满度校准”工作状态。再按“模式”键，仪器进入“盐度设置”工作状态。

溶解氧值与盐度值有关，仪器内部预设的盐度值为0.0g/L，测量前应选择合适的盐度值（注意：一般情况下不需要进行盐度校准，仪器预设值为0.0g/L。）。

在仪器处于“满度校准”工作状态下，按“模式”键，仪器即进入盐度设置”工作状态。此时仪器显示当前设置的盐度值，可以按“▲”键或“▼”键修改盐度值，修改为实际盐度值后，按“确定”键，贮存仪器修改后盐度值，则完成盐度设置。此时，仪器还处于“盐度校准”工作状态。再按“模式”键，仪器进入“溶解氧浓度测量”工作状态。

‘肆’ 急需渔业水质指标说明与测定方法！

渔业养殖业重要水质参数
检测方法 仪器测试
解决方案
溶解氧（DO）

技术参数 氧是水产生物的生命元素。长期缺氧，水产动物生长减慢；严重缺氧，鱼虾会浮头，而且水产H2S、NH3、NO2等得不到氧化分解，毒性增大。保持足够溶氧可分解转化有毒物质。
水中溶解氧最低应保持在3mg/L,一般应保持在5-8mg/L之间。
溶氧过高会导致鱼类患气泡病。
检测方法 1、取水样于水桶中，主即用主剂AT-O2管吸取水样，一次要吸满，不留空气；
2、竖起AT-O2管（圆头朝下）静置30分钟，待AT-O2管内沉淀完毕，轻轻挤掉AT-O2管上半部的水至刻度（注意不要把沉淀物挤出），然后剪去AT-O2管封口（见图解）；
3、向AT-O2管加入F剂5滴，轻轻摇至沉淀消失；
4、由AT-O2管的颜色和溶解氧比色卡比色，色调相同的色标即是水样中溶解氧的含量。
结果与解决方案 1、正常溶氧为5-8mg/L;
2、海水溶氧量低于3mg/L，淡水溶氧低于4mg/L，表明水中已缺氧，此时可能浮头，应及时使用氧特多或开增氧机增氧。注入新水也是增氧的一个办法。
3、溶氧高于12mg/L，表明水中氧已过量，此时鱼虾易得气泡病。造成溶氧过高的原因可能是池塘水生植物过多，水不流动，标点形式光合作用强盛，放出大量氧气。这时可用虫藻必净杀死浮游植物，换水或排出1/3的老水后补注新水也是有效的办法。对于施化肥的池塘，要控制肥量，不要使浮游植物繁殖过盛。

pH
养殖技术 重要PH数据：对虾育苗：8.5；河蟹育苗：8.0-8.5；淡水养殖：6.5-9.0；海水养殖：7.5-8.5；
PH值超过8.5，水中氨的毒性增大，硫化氢毒性减小。PH值超过9.5大多数水产动物不能存活。
PH值低于6，水产的氨无毒性，但硫化氢毒性增大。鱼虾在PH低于6.5时易缺氧浮头。PH值低于5时，对水产动物有严重危险。
检测方法 用AT-PH管直接吸取水样，再由PH管的颜色和PH色板比色，色调相同的色标即是水样的PH值。
解决方案 1、 1、 使用合适的缓冲剂控制正常PH值
2、PH值过高：如高于9.0，应采取降酸措施，如加入适量醋酸等
3、PH值过低：如低于6，应采取增高措施，加入生石灰或水必净，均可解决

氨氮（NH3）
控制指标 非离子氨（NH3）是水产动物的头号隐形杀手。
养殖生产中应将氨氮的浓度控制在0.015ppm以下，高于0.02ppm会引进死亡。
河蟹、对虾育苗水质应控制在0.01ppm以下，超过0.01ppm将引起死亡。
PH影响氨的毒性，PH低于7时氨几乎无毒，高于8.5时毒性剧增。
检测方法 仪器必须同时检测pH、温度和NH3，自动计算出有毒非离子氨的量
结果与解决方案 正常驻情总况下水中非离子氨不应超过0.02ppm；如水中非离子氨量超过0.02ppm，就应设法解决：
a)使用增酸剂（如醋酸），降低水的PH值，但此法不能减低总氨的含量；
b) 定期使用光合细菌，以分解有毒的氨；
c)如果NH3 的含量在0.02-0.05ppm范围内，可按1ppm的用量使用百毒杀星，可使NH3的量降低50%。

亚硝酸盐（NO2-）
技术指标 亚硝酸盐是水产动物致病的根源。养殖水质中的亚硝酸盐氮应控制在0.2pp以下，在0.5ppm时会引起死亡或患病。高于0.8ppm会引起大批死亡。
河蟹,对虾育苗水质的亚硝酸盐氮应控制在0.1ppm以下.0.3ppm时轻度死亡,超过0.5ppm将引起大量死亡
检测方法 仪器直接测试
解决方案 1、正常情况下，亚硝酸盐值应低于0.20ppm;对虾河蟹育苗时，水中亚硝盐含量绝对不能高于0.20ppm。
2、如果测定值在0.5-2.0ppm表示危险，可采用下列措施：
a)开增氧机或使用氧特多急速增氧以氧化亚硝酸盐；
b)使用百毒杀星，每次1ppm每隔三天使用一次，连用两次。停用五天后撒入鱼虾活水素。
c)换水，每次30%；
d)定期使用鱼活活水素或超浓光合细菌，利用其消化作用降低亚硝酸盐的含量。
注意：如果高于2ppm，此时非常危险，鱼虾长期在这种水质条件下很容易发病死亡。目前在不伤害生物的前提下没有有效的办法。最好的办法是预防，主要措施有：
a)定期使用鱼虾活水素或超浓光合细菌；
b)不投喂低质或腐败饵料；
c)定期换水。

余氯（Cl）
毒理指标 养殖池塘中的全余氯主要来自所使用的含氯消毒剂。余氯对鱼虾、藻相、菌相平衡均有严惩的影响。因此不要滥用消毒剂。
养殖水质中余氯应保持在0.02ppm以下。高于0.02ppmr的余氯可对鱼虾粘膜产生强烈的腐蚀作用：超过0.1ppm会使鱼虾致死。
检测方法 仪器直接测试
解决方案 1、正常驻情况下，余氯含量应低于0.02ppm；
2、如果含量偏高，应采取如下措施：
使用水必净，吸收余氯；
使用增氧机或使用氧特多增氧以减低氯的毒性。

硫化氢（H2S）
毒理及指标 养殖水质应控制在0.1ppm以下，0.5ppm时会引起死亡或患病。高于0.8ppm会引起大批死亡。
河蟹、对虾育苗水质应控制在0.05ppm以下，0.3ppm时轻度死亡：超过0.5ppm将引起大量死亡。
检测方法 仪器测试
解决方案 1、正常情况下，H2S含量应低于0.1ppm;
2、如果含量偏高，应采用以下措施：
将PH值控制在7.5-8.5之间，若PH值偏低，应首先使用生石灰提高PH值；
使用水必净，吸收沉淀H2S；
开增氧机或使用氧特多增氧以氧化H2S

溶解有机物（ORP）
毒理 溶解有机气体压力高会导致鱼类患致命的气泡病，即所谓栓塞。
检测方法 ORP 测试，可以发现高有机气体含量的区块
解决方案 清除发生有机气体的垃圾
开增氧机或使用氧特多增氧以氧化

温度
专家提醒 水温也是渔业水质的控制指标。氯素等会引起水温变化

‘伍’ 水中的溶氧量如何测度

水中溶解氧的测定
碘量法
一、实验原理
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↓+2Na2SO4
2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3
H2MnO3十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+K2SO4
MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O
I2+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。
二、实验用品：
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)
三、实验方法
(一)水样的采集与固定
1、用溶解氧瓶取水面下20—50cm的河水、池塘水、湖水或海水，使水样充满250ml的磨口瓶中，用尖嘴塞慢慢盖上，不留气泡。
2、在河岸边取下瓶盖，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。
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―→4Na2S2O3
1mol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)参考资料
溶解于水中的氧称为溶解氧，以每升水中含氧(O2)的毫克数表示。水中溶解氧的含量与大气压力、空气中氧的分压及水的温度有密切的关系。在1.013×105Pa的大气压力下，空气中含氧气20.9％时，氧在不同温度的淡水中的溶解度也不同。
如果大气压力改变，可按下式计算溶解氧的含量：
S1＝SP／1.013×105
式中S1——大气压力为P( Pa)时的溶解度(mg／L)；
S——在l.013×105Pa时的溶解度数(mg／L)；
P——实际测定时的大气压力(Pa)。
氧是大气组成的主要成分之一，地面水敞露于空气中，因而清洁的地面水中所含的溶解氧常接近于饱和状态。在水中有大量藻类繁殖时，由于植物的光合作用而方出氧，有时甚至可以含有饱和的溶解氧。如果水体被易于氧化的有机物污染，那么，水中所含溶解氧就会减少。当氧化作用进行的太快，而水体又不能从空气中吸收氧气来补充氧的消耗，溶解氧不断减少，有时甚至会接近于零。在这种情况下，厌氧细菌繁殖并活跃起来，有机物发生腐败作用，水体产生臭味。因此，溶解氧的测定对于了解水体的自净作用，有极其重要的关系。在一条流动的河水中，取不同地段的水样来测定溶解氧。可以帮助了解该水体在不同地点所进行的自净作用情况。
(六)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／VNa2S203
四、实验目的
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