溶解氧(DO)的测定

蒋壮

中国科学技术大学 地球和空间科学学院 环境科学系 合肥 230026 联系方式：pb1300@mail.ustc.edu.cn

摘要：溶解在水中的气态氧称为溶解氧。清洁地面水中溶解氧接近饱和，当水体受污染

时，会使溶解氧含量降低。测定水中溶解氧的方法有碘量法和氧电极法。清洁水可用碘量法，受污染的地面水和工业废水需用氧电极法。本实验采用碘量法，测定实验室所用的自来水中的溶解氧含量。

实验原理及过程

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↓(棕色沉淀)+2H2O

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，即可计算出水样中溶解氧的含量。

实验过程涉及以下步骤： 硫代硫酸钠溶液的的标定： 重铬酸钾标溶液：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100ml蒸馏水。用滴定管加入20.00ml 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1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚褪去为止。记下硫代硫酸钠溶液的用量。 水样的采集与固定：

1、将取样管插至溶解氧瓶底，让水样慢慢溢出装满后继续直至再溢出半瓶左右时，取出取样管，使水样充满250ml的磨口瓶中，用尖嘴塞慢慢盖上，不留气泡。

2、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。 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。 用标准Na2S2O3溶液滴定：

用50ml移液管从瓶中取水样于锥形瓶中，用标准Na2SN2O3溶液滴定至浅黄色。向锥形瓶中加入淀粉溶液2ml，继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色变成无色为止，记下消耗Na2S2O3标准溶液的体积。按上述方法平行测定两次。

实验数据及数据处理

1． 硫代硫酸钠溶液的标定： 实验一共平行标定了三次，由于实验过程中溶液褪色现象不明显，所以取最后一次的标定结果作为实验数据，标定所用硫代硫酸钠溶液体积为20.28ml。 C(Na2S203)=20.00×0.0250／V(Na2S203 =0.02465mol/L

2． 溶解氧的测定

用硫代硫酸钠标准液滴定经过处理后的样品溶液100ml，所消耗的硫代硫酸钠溶液体积V1=5.35ml，V2=5.37ml，取平均值V=5.36ml，则溶解氧(M)的计算如下： M=0.02465*5.36*8*1000/100=10.57mg/L

实验结果分析

实验测得自来水中的溶解氧含量为10.57mg/L，与实验书附录中13摄氏度时的溶氧量比较接近。实验中的误差主要来自于向所采水样中添加相应溶液时，会有部分溶液渗出，带走部分生产的沉淀；在加硫酸溶解沉淀时，同样多出来的溶液会带走部分碘，造成实验误差，使测定的结果偏小。尽管实验过程中强调将移液管插入溶液下端添加溶液，但要将溶液完全加入还是会将移液管拔出，所以在水样上部分也会发生沉淀反应，倒掉剩余溶液时就会损失沉淀，要减少实验误差可以考虑改进实验用具。

其次实验实际测得的是水样中的氧化物质的量，水中的氧化剂并不仅仅是水，还包括亚硝酸盐以及三价铁离子等，可以通过以下方法来减少误差：当水样中含有亚硝酸盐时可加入叠氮化钠，使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。如水样中含Fe3+达100—200mg/L时，可加入1mL40％氟化钾溶液消除干扰。如水样中含氧化性物质（如游离氯等），应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。