水中溶解氧测定的原理

水中的【de】溶解氧仍以分子态形【xíng】式存在，而溶解【jiě】氧的测定，从方法【fǎ】上来说一-般分为以【yǐ】下【xià】两类:化学法和【hé】仪器法【fǎ】。化学法主要为滴定【dìng】法以及目视比色法，而仪器法则包括光学分【fèn】析法、色谱分析法和电化学【xué】分【fèn】析法等。其中电化【huà】学方法又分为以【yǐ】下【xià】几类:极谱法、电位法【fǎ】、电量法、电【diàn】导法和【hé】隔膜电极法(传感器法)，此【cǐ】外，隔膜电【diàn】极又【yòu】分【fèn】为极谱【pǔ】型【xíng】电极和原电池型电极【jí】。

化学法【fǎ】测定溶解氧，主【zhǔ】要是使溶解【jiě】氧与各种还【hái】原性物质发生化学反应，然后通过所用还原物质的量【liàng】而求【qiú】出溶【róng】解氧的含量。化学法须经过【guò】溶解氧【yǎng】的固定、滴定、指示剂的选择及【jí】干【gàn】扰的排除，故【gù】操作较【jiào】繁【fán】琐,时间【jiān】较长。当然,借【jiè】助于设备上的改进,它【tā】的结果仍是【shì】最准确的，一【yī】般【bān】在【zài】结果对照、 标【biāo】准分析中被采应。标准【zhǔn】碘量法的原理【lǐ】为:二价锰在【zài】碱性碘化钾溶液中，先产生白色Mn(OH)2沉淀【diàn】，当水中有溶【róng】解氧时【shí】，Mn(OH)2 立即被氧【yǎng】化成棕色高【gāo】价锰的氢氧【yǎng】化物[MnO(OH)2]沉淀:此反【fǎn】应称为氧的固定。酸化【huà】后沉【chén】淀溶解使碘【diǎn】离子氧化成碘【diǎn】，游离碘用Na2S2O3标液【yè】滴定，最后由Na2S2O3的【de】用量求【qiú】出溶解氧【yǎng】的含【hán】量。许多化学法都是在【zài】碘量法的基础_上加【jiā】以改进而提出的，一般都属于容量法9-22。比色法[27是利用【yòng】氧【yǎng】浓度与显色浓度成正【zhèng】比的关系而大致判断出氧浓度。

仪器法就是利用【yòng】各种仪器测定溶解氧在化学反【fǎn】应过程中或其【qí】生成物的【de】各种【zhǒng】物【wù】理信号,然后将这些【xiē】信【xìn】号转变成电信号,或者直接测定【dìng】溶解氧在电极反应中的电【diàn】信号,电信号再经放【fàng】大处理或数模【mó】转【zhuǎn】换【huàn】,最后才【cái】将结果输出【chū】到仪器表头,从而可以直接测出溶解氧的含【hán】量。同样【yàng】的，仪器法也必须考虑到各种【zhǒng】干扰的产生及排【pái】除【chú】，以及【jí】仪器的灵【líng】敏度、稳定性【xìng】和【hé】选择【zé】性。仪器法在近几十年来的【de】发展【zhǎn】中已在上述【shù】各方【fāng】面取得了很【hěn】大的【de】突【tū】破，使之测定【dìng】溶解氧早已成为可能，并早【zǎo】有各种商品问世【shì】。

仪【yí】器法中特别要强调的是传感器法,它通过【guò】具【jù】有选【xuǎn】择性的透氧膜使水中的溶解氧【yǎng】在【zài】电极【jí】上直接产生与氧浓度成正【zhèng】比【bǐ】的电信号,再将这一【yī】电信【xìn】号经放大【dà】、转换【huàn】及【jí】温【wēn】度补偿后输出到【dào】仪器读数表中。用传感器法测定溶解氧进--体现【xiàn】了【le】仪器法的各种优点。膜电极【jí】的【de】两种【zhǒng】形式都是基于水中【zhōng】溶解氧被还原【yuán】后产生自发电池电动势【shì】,或在【zài】固【gù】定分解电压下产生氧扩【kuò】散电流,并且其电位或电【diàn】流【liú】的大小与溶【róng】解氧的浓度成线【xiàn】性关系【xì】而实现【xiàn】。因为膜的【de】透气性【xìng】与水温有关并直接影【yǐng】响电【diàn】极的【de】灵敏度,因此必【bì】须【xū】同时测定水温而【ér】进行温度补偿。膜电极法要解决的问题在于透氧膜的选【xuǎn】择【zé】、电极的长时间稳定及高精度和抗污染的实现。事实上【shàng】，也正是随着这些问题的逐一【yī】解【jiě】决，才【cái】使得传感器法日益【yì】成熟【shú】并得到广泛【fàn】应【yīng】用。

至于【yú】其他的一些【xiē】方法如热力【lì】学法28、动力学法29301、毛细管【guǎn】电泳法531321、液【yè】相【xiàng】色谱法33等，除了【le】具【jù】有理论上的【de】参考意义外，目前还不能走向实用【yòng】化。