测定水中溶解氧（DO）的方法

溶解在水中的分子态氧称为溶解氧（DO），溶解氧以分子状态存在于水中。水中溶解氧量是水质重要指标之一，也是水体净化的重要因素之一。溶解氧含量高有利于对水体中各类污染物的降解，从而使水体得到较快净化；反之溶解氧含量低，水体中污染物降解较缓慢。水中溶解氧含量受到两种作用的影响：一种是使DO下降的耗氧作用，包括好氧有机物降解时的耗氧，生物呼吸耗氧；另一种是使DO增加的复氧作用，主要有空气中氧的溶解、水生植物的光合作用等。这两种作用的相互消长，使水中溶解氧含量呈现出时空变化。测定溶解氧（DO）的方法一般用碘量法以及电极法。本实验采用碘量法测定DO。

（一）实验原理

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而释出游离碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出的碘，可计算溶解氧的含量。

在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液，生成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成碱式氧化锰：

2MnSO₄+4NaOH═══2Mn（OH）₂↓+2Na₂SO₄

Mn（OH）₂+O₂═══2MnO（OH）₂↓（棕色沉淀）

加入浓硫酸使棕色沉淀与溶液中所加入的碘化钾发生反应而析出碘，溶解氧越多，析出的碘也越多，溶液的颜色也就越深。

2KI+H₂SO₄═══2HI+K₂SO₄

MnO（OH）₂+2H₂SO₄═══Mn（SO₄）₂+3H₂O

Mn（SO₄）₂+2KI═══MnSO₄+I₂+K₂SO₄

I₂+2Na₂S₂O₃═══2NaI+Na₂S₄O₆

（二）仪器及试剂

① 细口玻璃瓶（溶解氧瓶）：容量在250～300mL之间，校准至1mL，具塞温克勒瓶或任何其他适合的细口瓶，瓶肩最好是直的。每一个瓶和盖要有相同的号码，用称量法来测定每个细口瓶的体积。250mL碘量瓶或锥形瓶；25mL酸式滴定装置；1mL、2mL定量吸管；100mL移液管。

② 浓硫酸（H₂SO₄）：ρ=1.84g/mL以及（1+5）硫酸溶液100mL（标定硫代硫酸钠溶液）。

③ 硫酸锰溶液：称取480g硫酸锰（MnSO₄·4H₂O）或364g MnSO₄·H₂O溶于水，用水稀释至1000mL。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中，遇淀粉不得产生蓝色。

④ 碱性碘化钾溶液：称取500g氢氧化钠溶解于300～400mL水中，另称取150g碘化钾（或135gNaI）溶于200mL水，待氢氧化钠溶液冷却后，将两溶液合并，混匀，用水稀释至1000mL。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上清液，贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉不应呈蓝色。

⑤ 1%（m/V）淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，再用刚煮沸的水稀释至100mL。冷却后，加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。

⑥ 重铬酸钾标准溶液c（1/6K₂Cr₂O₇）=0.025mol/L：称取1.2258g重铬酸钾，精确至0.0006g，溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释到标线，摇匀。

⑦ 硫代硫酸钠标准溶液：称取分析纯硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃·5H₂O）约3.2g，精确至0.0006g，溶于煮沸并冷却的水中，加0.4g氢氧化钠，稀释到1000mL，储于棕色瓶中。然后使用时用0.01mol/L K₂Cr₂O₇溶液标定。

⑧ 硫代硫酸钠标准溶液标定：在具塞的碘量瓶中加入1g碘化钾及100mL水，用移液管加入10.00mL 0.025mol/L重铬酸钾溶液，再加入5mL 1∶5的硫酸溶液，静置5min后，用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录用量，根据公式c₁V₁=c₂V₂计算硫代硫酸钠的浓度。(www.xing528.com)

（三）测定方法

① 溶解氧的固定：用吸液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：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，放于阴暗处静置5min。

③ 滴定：吸取100.00mL上述溶液于250mL锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准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，记录硫代硫酸钠溶液用量。

（四）结果计算

溶解氧含量ρ（mg/L）用式（6-3）计算：

式中 ρ——溶解氧含量，mg/L

c——硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L

V——滴定小号硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL

100——测定时试料取用的体积，mL

系数8的由来：

O₂→2Mn（OH）₂→2I₂→4Na₂S₂O₃

1mmol O₂和4mmol的Na₂SO₃相当，用Na₂S₂O₃的摩尔数乘以氧的摩尔质量32mg/mmol除以4，得8mg/mmol，即与1mmol硫代硫酸钠相当的氧量。

（五）注意事项

① 当水样中含有亚硝酸盐氮含量高于0.05mg/L、二价铁低于1mg/L时会干扰测定，可采用加入叠氮化钠（三氮化钠）修正，使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中，适用于多数污水及生化处理水。

② 如水样中含氧化性物质（如游离氯等），应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。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，析出碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色刚褪色，记下用量。于另一瓶水样中，加入同样量的硫代硫酸钠溶液，摇匀，按步骤测定。

③ 如水样中含Fe³⁺达100～200mg/L时，可加入1mL40%氟化钾溶液消除干扰、1mL硫酸锰溶液和2mL碱性碘化钾-叠氮化钠溶液，盖好瓶盖，摇匀，其他步骤同碘量法。

④ 碱性碘化钾-叠氮化钠溶液配制：溶解500g氢氧化钠于300～400mL水中；溶解150g碘化钾于200mL水中；溶解10g叠氮化钠于40mL水中。待氢氧化钠溶液冷却后，将3种溶液混合并定容至1000mL，用橡皮塞塞紧，避光保存。叠氮化钠为剧毒易爆试剂，需小心使用，不能将碱性碘化钾-叠氮化钠溶液直接酸化，否则可能产生有毒的叠氮酸雾。