水中溶解氧测定的原理

水【shuǐ】中的溶解【jiě】氧仍以分【fèn】子态形式存在，而溶解【jiě】氧【yǎng】的测定，从方【fāng】法上来说一-般分为以下两类:化学【xué】法和仪器法。化学法主要为滴定【dìng】法以及【jí】目视比色法，而仪器法则包括光学分【fèn】析法、色【sè】谱分析【xī】法和【hé】电【diàn】化学【xué】分析法等。其【qí】中电化学【xué】方法【fǎ】又分为以下几类【lèi】:极谱法、电位法、电【diàn】量法、电【diàn】导法和隔膜电【diàn】极法(传感器法)，此外，隔膜电极又分为极【jí】谱型电极和原【yuán】电池型【xíng】电【diàn】极。

化【huà】学【xué】法测【cè】定溶解氧，主要是使溶解氧与各种【zhǒng】还原【yuán】性物质发生化学反【fǎn】应，然后通过所用还【hái】原物质的量而求出溶解氧的含量。化学法【fǎ】须经过溶【róng】解氧的固【gù】定、滴定【dìng】、指示剂的选【xuǎn】择及【jí】干【gàn】扰的【de】排除，故操【cāo】作【zuò】较繁琐【suǒ】,时间【jiān】较【jiào】长。当然,借助于设备上【shàng】的改进,它的结果【guǒ】仍是最准确的，一般【bān】在结果对照、 标准分析中被采应【yīng】。标准【zhǔn】碘量法的原理为:二价锰在碱性碘化钾溶液中，先产【chǎn】生白色Mn(OH)2沉淀，当【dāng】水【shuǐ】中有【yǒu】溶【róng】解氧时【shí】，Mn(OH)2 立即被氧【yǎng】化成【chéng】棕【zōng】色高【gāo】价【jià】锰的【de】氢氧化物[MnO(OH)2]沉淀【diàn】:此反应称为氧【yǎng】的固定。酸化后沉淀溶【róng】解使碘离子氧化成碘，游离【lí】碘用Na2S2O3标液滴定，最后由Na2S2O3的【de】用量求出溶解氧【yǎng】的【de】含【hán】量。许多化学法都【dōu】是【shì】在碘量【liàng】法【fǎ】的基础_上加以改进而提出的，一般【bān】都属于容量法9-21。比色法[27是利用氧浓度【dù】与显色浓度【dù】成正比【bǐ】的关系而大【dà】致判断出氧浓度。

仪【yí】器【qì】法【fǎ】就是利【lì】用【yòng】各种【zhǒng】仪器测定溶解氧在化学反【fǎn】应过程中或【huò】其生成物的各种【zhǒng】物理信号,然后将这些信【xìn】号转【zhuǎn】变【biàn】成电信号,或者直接测定溶解氧在电极反应中的电信【xìn】号,电信号再经放大处理或数模【mó】转换,最后才将结果输出到仪器【qì】表头,从【cóng】而可以【yǐ】直接测【cè】出溶解【jiě】氧【yǎng】的【de】含量【liàng】。同样【yàng】的，仪器法也必须考虑到各种干扰的产生及排除，以及仪【yí】器【qì】的灵敏度、稳定性和选择性。仪器法在【zài】近几十年来的发展中已在上述【shù】各方面【miàn】取【qǔ】得了【le】很大的突破，使之测定【dìng】溶【róng】解氧早已成【chéng】为可【kě】能，并早有【yǒu】各种商品问世。

仪器【qì】法【fǎ】中特别要【yào】强调的【de】是【shì】传【chuán】感器法【fǎ】,它通过【guò】具有【yǒu】选择性【xìng】的透氧膜使水中的溶解【jiě】氧在电【diàn】极上直接产生【shēng】与氧【yǎng】浓度成正【zhèng】比的电信号,再将这一电信号经放【fàng】大、转换及温度补偿后输出到仪器读数表中。用传感器【qì】法测定溶解氧进--体现了仪【yí】器法的各【gè】种【zhǒng】优点。膜电极的两种形式都是基于水【shuǐ】中溶解氧被还原【yuán】后产生自【zì】发电池电动势,或【huò】在【zài】固定【dìng】分解【jiě】电压下产生氧扩散【sàn】电流,并且其电位或电流的大小与溶【róng】解【jiě】氧的浓度成线性关系而实现。因为膜【mó】的透【tòu】气性【xìng】与水温有【yǒu】关并直接影响电【diàn】极的灵敏度,因此必【bì】须【xū】同时测定水温【wēn】而【ér】进行温度补【bǔ】偿。膜电极法要解【jiě】决的问【wèn】题在于透氧【yǎng】膜的【de】选【xuǎn】择、电【diàn】极的长【zhǎng】时间稳定【dìng】及高精度和抗污染的实现。事实上【shàng】，也正是随着这些问题【tí】的逐一解决，才使得传感器法日【rì】益成熟并得到广泛应用。

至【zhì】于【yú】其【qí】他的一些方法如热力学法28、动力学法29301、毛细【xì】管电【diàn】泳法【fǎ】531321、液相色【sè】谱法33等，除了【le】具有理【lǐ】论上的参考意义外，目前还【hái】不能走向【xiàng】实用化。