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实验五、溶解氧的测定

一、目的

掌握化学法测定水中溶解氧得原理和方法 二、原理

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧。天然水的溶解氧含量取决于水体与大气中氧的平衡。溶解氧的饱和含量和空气中氧的分压、大气压力、水温有密切关系。清洁地表水溶解氧一般接近饱和。由于藻类的生长,溶解氧可能过饱和。水体受有机、无机还原性物质污染时溶解氧降低。当大气中的氧来不及补充时,水中溶解氧逐渐降低,以至趋近于零,此时厌氧菌繁殖,水质恶化,导致鱼虾死亡。

测定水中溶解氧常采用碘量法及其修正法、膜电极法和现场快速溶解氧仪法。清洁水可直接采用碘量法测定。水样中有色或含有氧化性及还原性物质、藻类、悬浮物等影响测定。氧化性物质可使碘化物游离出碘,产生正干扰:某些还原性物质可把碘还原成碘化物,产生负干扰;有机物(如腐殖酸、丹宁酸、木质素等)可能被部分氧化产生负干扰。所以大部分受污染的地表水和工业废水,必须采用修正的碘量法或膜电极法测定。

碘量法测定水中溶解氧得原理是: 水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘。以淀粉作指标剂,用硫代硫酸钠滴定释放出的碘,可计算溶解氧的含量。

用碘量法测定水中溶解氧,水样常采集到溶解氧瓶中。采集水样时,要注意不使水样曝气或有气泡残存在采样瓶中。可用水样冲洗溶解氧瓶后,沿瓶壁直接倾注水样或用虹吸法将细管插入溶解氧瓶底部,注入水样至溢流出瓶容积

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的1/3~1/2。

三、仪器

250~300ml溶解氧瓶等, 四、试剂

硫酸锰溶液;碱性碘化钾溶液;(1+5)硫酸溶液; 1%淀粉溶液 重铬酸钾标准溶液C(1/6K2Cr2O7)0.0250mol/L

硫代硫酸钠溶液:称取3.2g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于煮沸放冷的水中,加入0.2g碳酸钠,用水稀释至1000ml。贮于棕色瓶中,使用前用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定,标定方法如下:

于250ml碘量瓶中,加入100ml水和1g碘化钾,加入l0.00ml 0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液、5ml(1+5)硫酸溶液,密塞,摇匀。于暗处静置5min后,用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去为止,记录用量V

10.00×0.0250 M=----------------------- V

式中:M——硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L);

V——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(ml)。

五、步骤

1. 溶解氧的固定

用吸管插入溶解氧瓶的液面下,加入1ml硫酸锰溶液、2ml碱性碘化钾溶液,盖好瓶塞,颠倒混合数次,静置。待棕色沉淀物降至瓶内一半时,再颠倒混合一次,待沉淀物下降到瓶底。一般在取样现场固定。 2. 析出碘

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轻轻打开瓶塞,立即用吸管插入液面下加入2.0ml硫酸。小心盖好瓶塞,颠倒混合摇匀至沉淀物全部溶解为止,放置暗处5min。 3. 滴定

移取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中,用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入lml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去为止,记录硫代硫酸钠溶液用量。

六、计算

M·V×8×1000

溶解氧(O2,mg/L)=---------------------------

100

式中:M——硫代硫酸钠溶液浓度(mol/L); V—滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积(ml)。 七、注意事项

1. 如果水样中含有氧化性物质(如游离氯大于0.1mg/L时),应预先于水样中加入硫代硫酸钠去除。即用两个溶解氧瓶各取一瓶水样,在其中一瓶加入5ml (1+5)硫酸和1g碘化钾,摇匀,此时游离出碘。以淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪,记下用量(相当于去除游离氯的量)。于另一瓶水样中,加入同样量的硫代硫酸钠溶液,摇匀后,按操作步骤测定。

2. 如果水样呈强酸性或强碱性,可用氢氧化钠或硫酸液调至中性后测定。 思考题:

测定溶解氧时,当加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液后,如果发现白色沉淀,是什么原因?

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实验六、废水中溶解性磷酸盐的测定

一、目的

掌握水中可溶性正磷酸盐的测定原理和方法

二、概述

在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在,它们分为正磷酸盐,缩合磷酸盐(焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐)和有机结合的磷(如磷脂等),它们存在于溶液中,腐殖质粒子中或水生生物中。

一般天然水中磷酸盐含量不高。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长必需的元素之一。但水体中磷含量过高(如超过0.2mg/L),可造成藻类的过度繁殖,直至数量上达到有害的程度(称为富营养化),造成湖泊、河流透明度降低,水质变坏。磷是评价水质的重要指标。

水中磷的测定,通常按其存在的形式而分别测定总磷、溶解性正磷酸盐和总溶解性磷,如图6-1所示。

图6-1 测定水中各种磷的流程图

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