在 pH 值为 9 的介质中,靛蓝二磺酸钠被多孔银颗粒和锌颗粒组成的原电池电解,形成还原的黄色物质。当这种物质遇到水中的溶解氧时,就会被氧化成氧化态。蓝色物质的深浅与水中溶解氧的含量有关。因此,我们可以通过比色法来测量水中的溶解氧含量。但需要注意的是,这种方法的检测范围是2-100ug/L。内电解法检测水中溶解氧内部电解所需的仪器和试剂1、高温炉2.银锌原电池a、烧结银颗粒(多孔银颗粒))制备称取50g银粉或沉淀银,铺在100mL瓷质蒸发皿或皿上,压平表面,银粉厚度约5mm。将瓷蒸发皿放入620℃的高温炉中,烧结30min左右,取出待凉,用工具取出银块,切成10mm宽的银条,长度为 20 毫米。将银条放回原蒸发皿中,在800℃的高温炉中烧30min,取出冷却后切成3-5mm的多孔银颗粒。b、银锌还原滴定管(银锌还原电池)的制备取一个 50mL 酸性滴定管,底部垫上约 10mm 厚的玻璃纤维,滴定管中加入二级试剂水,放置试管 排除尖锐气泡。取粒径为5~10mm的锌粒数量(一般需要7粒),按照每4mL多孔银粒1粒锌粒的比例填充多孔银粒和锌粒,直至体积银锌还原剂约30mL,顶部覆盖4mL多孔银颗粒。充填过程中应不时振动,使银粒与锌粒充分接触,不留气泡。银锌还原剂的使用寿命一般不超过3个月。长时间使用后,银颗粒颜色变深。这时可以倒出银锌混合物,除去锌粒,用盐酸(1+1)加热溶解杂质,再用盐酸洗掉,再将多孔银粒放在瓷器上.在蒸发皿中,先用电炉烘干,再放入800℃的高温炉中30分钟,即可恢复银白色金属光泽。3、电热恒温水浴4、特殊溶解氧的测定瓶子的实际容积要求在300mL左右,无色透明,每瓶容积相同,塞子为万能地塞。5.水封桶(容积15-25L)6.硫酸溶液(1+3)7. 氨水(1+90)8.盐酸溶液(1+1)9. 酸性靛蓝二磺酸钠原液a、准备称取0.8~0.9g靛蓝二磺酸钠(相对分子质量:466.36)于50mL烧杯中,加入1mL用纯试剂水润湿后,加入7mL浓硫酸,在约80°的水浴中加热C 30分钟,不时搅拌使其充分混合。然后加入少量二级试剂水,待靛蓝二磺酸钠全部溶解后,转移至500mL容量瓶中,稀释至刻度,混匀后校准。如果有不溶物,需要过滤后再校准。b、校准取酸式靛蓝二磺酸钠溶液 10mL,倒入 100mL 锥形瓶中,加入 10mL 二级试剂水,10mL 硫酸溶液(1+3),用 0.01mol/L 高锰酸钾标准溶液滴定至它只是黄色的。根据校准结果,将酸性靛蓝二磺酸钠溶液用二级试剂水稀释至p=40ug/mL的溶液。该试剂的使用寿命约为 1 个月。应该重新配置。10.酸式靛蓝二磺酸钠标准溶液准确吸取酸式靛蓝二磺酸钠储备液50mL(1mL相当于40ug O2),注入100mL容量瓶中,用二级试剂水稀释至刻度。该溶液的滴度为 20 g/mL。11.氨-硫酸铵缓冲溶液称取硫酸铵20g,加入约200mL二级试剂水,溶解后转移至1L容量瓶中,加入60mL浓氨水,用二级试剂水稀释至刻度,摇匀,备用。12.氨基靛蓝二磺酸钠溶液根据需要的量,将等体积的氨-硫酸铵缓冲溶液和酸式靛蓝二磺酸钠原液混合。由于氨基靛蓝二磺酸钠溶液的不稳定性,必须在使用时配制溶液。13.还原靛蓝二磺酸钠溶液将银锌还原滴定管上部的水排干,注入少量氨靛二磺酸钠溶液冲洗银锌滴定管,排干洗涤液,然后将氨靛钠在滴定管中加满钠二磺酸盐溶液,当溶液由蓝色变为亮黄色时,将滴定管尖端的蓝色溶液倒掉,即可使用。如果赶时间,可将银锌滴定管夹在手掌间轻轻揉搓,或将银锌滴定管拿在手中上下晃动,加快靛蓝二磺酸钠的还原。该溶液应在使用时配制。滴定管中原储存的溶液弃去后,加入新溶液配制,使用时间为4h。14.苦味酸溶液称取0.74g已在干燥器中干燥至质量恒定(精确至2mg)的苦味酸,溶于二级试剂水中,稀释至1L。该溶液的黄色色度与浓度为20ug/mL的还原靛蓝二磺酸钠溶液的色度相当。1.制备溶解氧标准色由于标准溶解氧不易获得,这种制备溶解氧标准色的方法是根据“假色原理”制备的。即根据还原的靛蓝二磺酸钠(黄色)与溶解氧形成氧化靛蓝二磺酸钠(蓝色),加入酸式靛蓝二磺酸钠,再加入未反应的还原靛蓝二磺酸钠(黄色)代替相应的苦味酸,制得溶解氧标准色。将配制好的溶氧标准显色溶液注入专用溶氧瓶中,灌装后用蜡封口,多余溶液弃去。本解决方案的使用有效期为 5 天。二、水样检测步骤由于溶解氧的测定易受空气中氧气的影响,因此应在现场取样后立即进行检测。水样采集完毕后,将银锌还原滴定管缓慢插入溶解氧氧气瓶中,轻轻拔出采样管,然后按计算量加入还原的靛蓝二磺酸钠,轻轻拔出滴定管,立即将塞子塞入水下并充分混合,然后静置 2 分钟。溶解氧含量是在自然光或白底荧光灯下与标准色比较得到的。
鱼塘水中溶解氧的高低是水质好坏的主要指标。所有陆生动物和海洋水生动物都必须在有氧条件下生存和繁殖。如果它们缺氧,它们就会死亡。池塘水体缺氧可导致鱼虾浮游,严重时淹塘窒息而死,造成重大经济损失。
地表水中溶解氧含量与水温、气压和水中有机物含量有关。正常情况下,清洁的地表水中溶解氧接近饱和;当水中含有藻类植物时,植物光合作用释放的氧气可能导致水中含有过饱和溶解氧;当水源容易被有机物氧化而受到污染时,水中的溶解氧含量会逐渐降低;如果有机物较多,耗氧率超过从空气中补充的溶解氧率,水体中的溶解氧含量会不断下降。