水中溶解氧测定的原理

水中的【de】溶【róng】解【jiě】氧仍以分子【zǐ】态形式存在，而溶解氧的测定【dìng】，从方法上【shàng】来说【shuō】一-般分【fèn】为以下两【liǎng】类:化学【xué】法和仪器法。化学法主要为滴定法以及目【mù】视比色法【fǎ】，而仪器法则包括光学分析法【fǎ】、色谱【pǔ】分析法和电化学分析法等。其中电【diàn】化学【xué】方法又分【fèn】为以下几【jǐ】类:极谱【pǔ】法、电位法、电量法、电导【dǎo】法和隔膜电极【jí】法(传感器【qì】法)，此外，隔膜电极又分为极谱型【xíng】电【diàn】极和【hé】原电池型电极。

化学法测定【dìng】溶解氧，主要是使溶解氧【yǎng】与各种还原性物质发【fā】生化学反应，然【rán】后通过所用还原物质的量而求出溶解氧的含【hán】量【liàng】。化【huà】学【xué】法须经过【guò】溶解氧的【de】固定、滴定、指【zhǐ】示剂【jì】的选【xuǎn】择及干【gàn】扰的排除，故操作较繁琐,时间较长【zhǎng】。当【dāng】然,借助于设备上的改进,它的结【jié】果仍是【shì】最【zuì】准【zhǔn】确的，一般在结果对照、 标【biāo】准【zhǔn】分析中被采应。标准碘量【liàng】法【fǎ】的原理【lǐ】为:二【èr】价锰在碱性碘化【huà】钾溶液中，先【xiān】产生白【bái】色Mn(OH)2沉淀，当【dāng】水中有【yǒu】溶解氧时，Mn(OH)2 立即被氧化成棕色高价锰的【de】氢氧化物[MnO(OH)2]沉淀:此反应称【chēng】为氧【yǎng】的固定。酸化后【hòu】沉淀【diàn】溶解【jiě】使碘离子氧化成【chéng】碘，游离【lí】碘用【yòng】Na2S2O3标液滴定，最后由Na2S2O3的用量求出【chū】溶解氧的含量。许多化学法都【dōu】是在【zài】碘量法的基【jī】础_上加以改进而提出的【de】，一般都属于容量【liàng】法9-21。比色法【fǎ】[27是利用【yòng】氧浓度与显色【sè】浓度成正比的关【guān】系而大【dà】致判断出氧【yǎng】浓度。

仪器法【fǎ】就是利用【yòng】各【gè】种仪器测定溶解【jiě】氧【yǎng】在【zài】化学反应过程中或其生成【chéng】物的各【gè】种物理【lǐ】信号,然后将这些信号转变成电信号,或者直接测定溶解氧在电极反应【yīng】中【zhōng】的电信【xìn】号,电信号再经放大处理或数模【mó】转【zhuǎn】换,最后【hòu】才将结果输出到仪【yí】器表【biǎo】头【tóu】,从而【ér】可以直接测出溶解【jiě】氧的含量。同样的，仪器法也必须【xū】考虑到各种【zhǒng】干扰的产生及【jí】排除，以及仪【yí】器【qì】的灵敏度、稳定性【xìng】和选择性。仪器法在近几【jǐ】十年来的发展【zhǎn】中【zhōng】已在上述【shù】各方面取得了【le】很【hěn】大的突破，使之测【cè】定溶解氧早已成为可能【néng】，并早有各种【zhǒng】商品【pǐn】问世。

仪器法中特别要强调的是传感器法,它【tā】通【tōng】过具有选择性的透【tòu】氧膜使【shǐ】水【shuǐ】中的溶【róng】解【jiě】氧在电极上直接产生与氧浓度成正【zhèng】比的电信号,再【zài】将这一电信号经【jīng】放大、转换及温度【dù】补偿后输出【chū】到仪器读数表【biǎo】中【zhōng】。用传感器法测定溶【róng】解氧【yǎng】进--体现了仪器法的各种优点。膜电极的两【liǎng】种形【xíng】式都是基于【yú】水中溶【róng】解氧被还原后【hòu】产生【shēng】自发电【diàn】池电动势【shì】,或在固定分【fèn】解电压下产生氧扩【kuò】散电【diàn】流【liú】,并【bìng】且其电位或电流【liú】的【de】大小与溶解氧的浓【nóng】度成线性关系而实现。因【yīn】为膜【mó】的透气性与【yǔ】水【shuǐ】温有关并直接【jiē】影【yǐng】响电极的灵敏度,因【yīn】此必须同时测定水温而进行温度补偿。膜电极法【fǎ】要解决【jué】的【de】问题在于【yú】透氧膜【mó】的【de】选择、电极【jí】的长时间稳定及高精度和【hé】抗污染的实现。事实【shí】上【shàng】，也正是随着这些问题的逐一【yī】解决，才使得【dé】传感器法日益成熟【shú】并得到广泛应用【yòng】。

至【zhì】于【yú】其他【tā】的【de】一些方法如热力学法28、动力学法29301、毛【máo】细管电泳法【fǎ】531321、液相【xiàng】色谱【pǔ】法【fǎ】33等，除了具【jù】有理论上的参考意义【yì】外【wài】，目前还不能走向实用化。