溶解氧檢測(cè)方法

【資料簡(jiǎn)介】

　　溶解氧主要的檢測(cè)方法有三種，通過對(duì)三種方法的原理、測(cè)量精度、時(shí)效性等方面的介紹，分析和比較，論證熒光法LDO測(cè)定水中溶解氧快速、精確的特點(diǎn)。
 

　　1、溶解氧的基本概念：
 

　　溶解在水中的空氣中的分子態(tài)氧稱為溶解氧，水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關(guān)系。在自然情況下，空氣中的含氧量變動(dòng)不大，故水溫是主要的因素，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。
 

　　水中溶解氧量是水質(zhì)重要指標(biāo)之一，也是水體凈化的重要因素之一，溶解氧高有利于對(duì)水體中各類污染物的降解，從而使水體較快得以凈化；反之，溶解氧低，水體中污染物降解較緩慢。
 

　　水中所含溶解氧受兩個(gè)因素的影響：(1)使溶解氧下降的耗氧作用，包括好氧有機(jī)物降解時(shí)對(duì)氧的消耗和生物呼吸的消耗；(2)使DO增加的復(fù)氧作用，主要有空氣中氧的溶解，水生植物的光合作用產(chǎn)生的氧等，這兩種作用使水體中的溶解氧含量呈現(xiàn)出時(shí)空變化特點(diǎn)。
 

　　水中溶解氧的含量與大氣壓力、水溫及含鹽量等因素有關(guān)。沒有受到耗氧物質(zhì)(一般為有機(jī)物)污染的水體，溶解氧呈飽和狀態(tài)，如清潔地表水溶解氧接近飽和。在水體中有機(jī)物含量較多時(shí)，其耗氧速度超過氧的補(bǔ)給速度，則水中溶解氧將不斷減少，甚至可接近于零，從而使有機(jī)物在缺氧條件下分解，出現(xiàn)腐發(fā)酵現(xiàn)象，使水質(zhì)嚴(yán)重惡化。因此，在對(duì)水體的質(zhì)量評(píng)價(jià)中，把溶解氧作為水質(zhì)污染程度的一項(xiàng)指標(biāo)。
 

　　2、目前在使用的三大檢測(cè)方法：
 

　　目前我國(guó)的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)有：《水質(zhì) 溶解氧的測(cè)定 碘量法》(GB7489-1987)、《水質(zhì) 溶解氧的測(cè)定 電化學(xué)探頭法》(HJ506-2009)和美國(guó)ASTM 標(biāo)準(zhǔn)(D888-05)，前兩種是中國(guó)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法，后一種是美國(guó)環(huán)保署認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)方法。
 

　　碘量法測(cè)定水中溶解氧的方法原理：
 

　　水中溶解氧的測(cè)定，一般用碘量法。在水中加入硫酸錳及堿性溶液，生成氫氧化錳沉淀。由于氫氧化錳性質(zhì)極不穩(wěn)定，迅速與水中溶解氧反應(yīng)生成硫酸錳。15分鐘后加入濃硫酸使棕色沉淀與溶液中所加入的發(fā)生反應(yīng)，而析出碘，溶解氧越多，析出的碘也越多，溶液的顏色也就越深。 用移液管取一定量的反應(yīng)完畢的水樣，以淀粉做指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，計(jì)算出水樣中溶解氧的含量。
 

　　電極極譜法測(cè)定水中溶解氧的方法原理：
 

　　兩極間加恒定電壓，電子由陰極流向陽(yáng)極，產(chǎn)生擴(kuò)散電流；一定溫度下，擴(kuò)散電流與溶解氧濃度成正比；建立電流與溶解氧濃度的定量關(guān)系；儀器將電流計(jì)讀數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為溶解氧濃度，并在屏幕上顯示溶解氧值。
 

　　熒光法LDO測(cè)定水中溶解氧的方法原理：
 

　　調(diào)制的藍(lán)光照到熒光物質(zhì)上使其激發(fā)，并發(fā)出紅光，由于氧分子可以帶走能量(猝息效應(yīng))，所以激發(fā)紅光的時(shí)間和強(qiáng)度與氧分子的濃度成反比。采用與藍(lán)光同步的紅色光源作為參比，測(cè)量激發(fā)紅光與參比光之間的相位差，并于內(nèi)部標(biāo)定值對(duì)比，從而計(jì)算出氧分子的濃度，經(jīng)過一些處理，輸出溶解氧。
 

　　碘量法測(cè)定步驟繁雜，不適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，檢測(cè)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。在水藻繁生的水體中，由于光合作用使放氧量增加，可能使水中的氧達(dá)到過飽和狀態(tài)，此時(shí)用碘量法測(cè)定水中溶解氧比較困難，測(cè)定結(jié)果不夠準(zhǔn)確。
 

　　電極極譜法測(cè)定水中溶解氧步驟簡(jiǎn)單快捷，儀器價(jià)格相對(duì)較為低廉，屬國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法。但是隨著氧氣的消耗會(huì)在膜和電極上產(chǎn)生污垢，形成氧氣梯度會(huì)降低反應(yīng)速度。如果半透膜損壞，電解液容易被污染，會(huì)造成電池電勢(shì)漂移，而漂移會(huì)被錯(cuò)誤地顯示為水樣中溶解氧的濃度，因此需定期更換電解液及半透膜。
 

　　熒光法LDO測(cè)定水中溶解氧步驟簡(jiǎn)單快捷。相對(duì)前兩種方法，熒光法LDO測(cè)定水中溶解氧無(wú)需標(biāo)定，響應(yīng)時(shí)間快，測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定，對(duì)流量沒有要求，無(wú)干擾，減少清洗頻率，維護(hù)量低。但儀器價(jià)格相對(duì)較高，不屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法。