碘量法测定水中溶解氧

溶解氧 测定

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化学分析计量2008年,第17卷,第2期

碘量法测定水中溶解氧

梁秀丽 潘忠泉 王爱萍 姚旭霞 刘立君 周 彤

(国防科工委化学计量一级站,济南 250031)

摘要 针对碘量法中反应试剂硫酸锰溶解缓慢、实验周期较长并伴有大量沉淀的现象,进行了氯化锰和硫酸锰对比实验,结果证明,采用氯化锰替代硫酸锰作反应试剂较好。对影响碘量法测定结果的因素进行了研究,控制适量的氯化锰和硫酸加入量,可提高碘量法的准确度。

关键词 溶解氧 碘量法 含量 测定

水生动植物的生存离不开溶解氧,当水中溶解氧含量严重不足时,水生动植物会因缺氧而死亡,因此养殖业早已把溶解氧含量作为一项重要的指标加以控制。溶解氧是水生动植物的生命源泉,然而,溶解氧的存在又具有一定的破坏作用,如自来水管道、污水管道、暖气管道水中的溶解氧,能使金属部位形成氧腐蚀,带来严重后果。因此对水中溶解氧指标的控制,越来越受到人们的重视。目前水中溶解氧的测定方法有多种,如GB/T11913-1989、ISO5814-1984中的电化学探头法,ASTMD5543-1999中的比色法,GB/T7489-1987中的碘量法[1]

等。其

中碘量法因其方法易于操作、成本低等特点而被广

泛应用

[2]

。但是该方法中反应试剂硫酸锰溶解缓

慢,实验周期较长,并伴有大量沉淀。笔者采用氯化锰替代硫酸锰,对氯化锰加入量、硫酸加入量等影响因素进行分析研究,并通过实验与仪器法进行了对比,取得较满意的结果。

1 实验原理

在碱性溶液中,2价锰离子被水中的溶解氧氧化成3价和4价锰离子。在酸性溶液中,3价和4价锰离子将碘化物氧化成游离的碘,以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准滴定溶液进行滴定,根据滴定液的消耗量计算水中溶解氧的含量。2 实验部分

2.1 主要仪器与试剂

取样桶:高于取样瓶150mm以上;取样瓶:250mL,具磨口塞的细口瓶;碘量瓶:250mL;

碱式滴定管:50mL;硫酸溶液:c(

1

2

H2SO4)=2mol/L;四水合氯化锰溶液:450g/L;碘化钾:分析纯;

氢氧化钠:分析纯;

碱性试剂:35g氢氧化钠和30g碘化钾溶于50mL水中;

硫代硫酸钠标准滴定溶液:0.01mol/L;

氯化锰溶液:0.28g/mL;淀粉指示剂:10g/L。2.2 实验方法2.2.1 样品采集

取自来水或其它水样,充满样品瓶至溢出(不考虑水中氧化物和还原物的影响),消除气泡后立即固定溶解氧。2.2.2 溶解氧固定

用移液管向盛有样品的细口瓶中,加入1.5mL氯化锰溶液和2mL碱性试剂,并将试剂加入到液面底部,立即盖上瓶塞,避免空气带入。2.2.3 游离碘

待沉淀降到细口瓶1/3体积处,慢慢加入1.5mL硫酸溶液,盖上瓶塞,摇匀。2.2.4 滴定

在细口瓶内准确移取体积V1的样品,转移到碘量瓶中,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至浅黄色时,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色消失。2.2.5 计算公式

溶解氧含量由下式计算:

c1=

MrV2cf

V@1000(1)

1

式中:c1)))溶解氧含量,mg/L;

Mr)))氧气的摩尔质量,g/mo;lV1)))滴定时样品体积,mL;

V2)))滴定样品时,消耗硫代硫酸钠标准滴定

溶液的体积,mL;

c)))硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度,mol/L。

收稿日期:2007212225

溶解氧 测定

梁秀丽,等:碘量法测定水中溶解氧

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式(1)中的f由式(2)计算:

f=

V0

V0-Vc

(2)

解氧测定,保持其它条件不变,只改变氯化锰的加入量,实验结果列于表2。

表2 氯化锰加入量对测定结果的影响

样品1#2#3#4#5#6#7#

氯化锰加入量/溶解氧含量/

mLmg#L-1

0.51.01.52.02.53.03.55.356.186.226.376.246.286.20实验现象沉淀颗粒大,悬浮沉淀颗粒大,悬浮

沉淀迅速沉淀迅速沉淀较迅速,浑浊沉淀缓慢,浑浊沉淀缓慢,浑浊式中:V0)))取样桶的体积,mL;

Vc)))氯化锰溶液和碱性试剂的体积,mL。3 结果与讨论

3.1 取样瓶的选择

取样瓶体积准确与否直接影响到测量结果的准确性。以去离子水为介质,在20e时定容,从中优选出8个体积一致的样品瓶用于实验。

3.2 反应试剂的选择

取8个样品瓶充满自来水,放置1天,待溶解氧稳定后,进行溶解氧测定,向1#~4#和5#~8#

样品瓶中,分别加入1.5mL氯化锰溶液和硫酸锰溶液,在其它条件不变的情况下进行溶解氧测定,1#~4#

样

品测定结果为6.06、6.15、6.12、6.12mg/L,5#~8#

样品测定结果为6.14、6.16、6.08、6.20mg/L。 由实验结果可知,使用氯化锰或硫酸锰对测定结果无影响,但氯化锰具有溶解迅速、完全、无须过滤等优点,因此选氯化锰作反应试剂。3.3 硫酸的加入量

取8个样品瓶,充满自来水,放置1天后进行溶解氧测定实验,保持其它条件不变,只改变硫酸的加入量,实验结果列于表1。

表1 硫酸加入量对测定结果的影响

样品

硫酸加入量/mL溶解氧含量/mg#L

-1

实验现象1#

0.55.62未全溶2#1.0

5.82溶解缓慢

3#1.55.98溶解较快4#2.05.96溶解较快5#2.56.02溶解快6#3.06.10溶解快7#3.56.18溶解快8

#4.0

6.20

溶解快

由表1可知,加入硫酸量过少,沉淀不能完全溶解,测定结果偏低;加入硫酸量过多,沉淀溶解虽快,但测定结果偏高,这是因为滴定时,若样品溶液中酸度过大,则I-会被空气中的氧气氧化

[3]

,从而使测

定结果偏高,反应式如下:

4I-+4H+

+O2=2I2+2H2O

可见控制适量的硫酸加入量非常关键,一般水质中溶解氧含量小于20mg/L,实验表明,250mL样品中加入(1.5~2.0)mL硫酸足够满足实验要求。3.4 氯化锰的加入量

取8个样品瓶,充满自来水,放置1天后进行溶

8#

4.0

6.26

沉淀缓慢,浑浊

由表2可见,加入氯化锰量过少,则形成的沉淀颗粒悬浮在水样中,当加酸时,移液管需深入水样底部,由于浮力作用,会有部分悬浮颗粒进入移液管中,造成有效样品的损失。另外,由于氯化锰量不足,溶解氧不能完全与之反应,使测定结果偏低;加入过多氯化锰,形成的沉淀量大,酸溶解缓慢,实验周期延长,且加酸时会有样品损失。因此控制适当的氯化锰加入量,可以提高测量结果的准确度。实验加入1.5mL氯化锰溶液。

3.5 碘量法与仪器法的比对

取8个自来水样,用鼓泡法使溶解氧达到饱和,1#

~4#

样品用碘量法,按照优化的条件测定,5#

~8

#

样品用溶解氧测定仪进行测定,由于饱和溶解氧含量受温度影响很大,整个实验过程控制温度为19~20e,测定结果列于表3。

表3 碘量法与仪器法的比对实验结果

mg/L 样品测定方法溶解氧含量

平均值

110.202

#

碘量法10.303#10.2810.29

4#

10.38510.506

#

10.567#仪器法10.5210.52

8#

10.48

以上对比实验表明,碘量法与仪器法的测量结果一致性很好。可见采用优化后的实验条件,提高了碘量法测量结果的准确度。4 结语

碘量法测定水中溶解氧时,选择氯化锰作反应试剂,适当控制硫酸和氯化锰的加入量,可以提高了测量结果的准确度。

参考文献

[1] GB/T7489-1989 水质溶解氧的测定 碘量法[S].

溶解氧 测定

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化学分析计量2008年,第17卷,第2期

[2] 安卫东,陶良瑛.碘量法测定水中溶解氧测量不确定度的评定

[J].化学分析计量,2003,12(6):5-7.

[3] 华东化工学院.分析化学[M].北京:高等教育出版社,1985:

182.

DETERMINATIONOFDISSOLVEDOXYGENINWATERBYIODOMETRICMETHOD

LiangXiul,iPanZhongquan,WangAiping,YaoXuxia,LiuLijun,ZhouTong

(TheFirst-RankChemometricStationoftheCommissionofScience,TechnologyandIndustryforNationalDefence,Jinan 250031,China)

ABSTRACT Asmanganesesulfatedissolvingslow,determinationperiodlongwithamountofdeposition,thetestofmanganese

chloridecomparedwithmanganesesulfatewascarriedout.Thetestresultsprovedthatitwasbettertotakemanganessulfateasreactionagent.Thefactorsaffectingdeterminationresultofiodometricmethodwerestudied.Theaccuracyofiodometricmethodwasraisedbycontrollingthequantityofmanganesechlorideandsulfuricacid.

KEYWORDS dissolvedoxygen,

iodometricmethodcontent,determination

电渗透等。现代分离方法包括:固相萃取与微萃取、超临界萃取、微滴萃取、微波萃取、色谱分离、毛细管电泳等。已有许多分析仪器就是利用上述方法原理研制发展起来的。最常用的色谱类分析仪器就是先分离后测试相结合的实例。 现代分析化学,不仅需要定性分析,更需要定量分析;策略上,一般遵循相对分析原理。定性分析,需要参照物,需要考虑专一性(选择性)、灵敏度等;定量分析,则需要标准物,需要考虑选择性、线性范围、检测下限等品质因数。综合考虑定量分析过程中涉及的标准样、预测样、测量原理、测量仪器以及测量选择性、背景干扰、基体效应等因素,我们认为,分析仪器发展需要方法学思路创新。/数学分离0可以成为研发分析仪器的创新点,促进分析仪器跨越式发展。所谓/数学分离0,一般是指利用数学方法处理复杂体系的复合响应信号,以获得复杂体系各组分相应特征信号,可进一步进行组分定性和定量分析,从而达到与先分离后分析相同的效果。这一过程,又可称作/数学分离0过程。/数学分离0一般基于三维数阵分析。利用/数学分离0与现代多通道测试手段相结合,可以研发系列新型分析仪器。(仪器信息网)

发展分析仪器需要思路创新

分析检测技术和分析仪器是人类认识自然、了解物质构成及其变化必不可少的技术手段,是人类感官功能的延伸和发展。100多年来它伴随着科技和社会发展而不断进步,同时,其发展又推动了科学技术的进步。

5国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006)2020)6提出,我们必须坚持/自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来0的方针,通过加强科学仪器自主研发,以及监测技术、检测技术、测试技术、勘探测试技术等工作的战略部署,采取原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新等自主创新模式,结合学科发展和国家需求,进一步加强分析仪器及装备研究发展工作。同时指出,科学仪器自主创新在国家层面上的具体发展思路包括:(1)要特别开展一些科学仪器的新原理、新设计、新工艺的研究和开发;(2)要充分集成光学、机械、电子、计算机、物理、化学、生物等方面力量,综合运用激光、超导、纳米、生物芯片、MEMS技术等高新技术,加强重要科学仪器的自主研发。攻克一批关键核心技术和核心部件,研制与生命科学、材料科学等新兴领域相关的重大科学仪器。研制涉及我国独特资源和独特环境的科学仪器,研制与大科学装置配套的重要科学仪器;(3)开展科学仪器升级改造技术研究开发,加强重要科学仪器消化吸收再创新,研究开发与现有科学仪器配套的关键部件,拓展现有科学仪器功能,提升其性能指标;(4)高度重视科学仪器的辅助设备的研究开发;(5)加强科学仪器成果二次创新等。

而研发分析仪器的思路创新首先应该建立在对现代分析化学理论及应用的科学理解基础之上。所谓现代分析化学,一般认为是研究检测物质组成、含量、结构及状态和研究解决各种化学理论及实际问题的测试方法及其相关理论的一门科学(分析科学)。针对复杂分析化学问题,一般思路是先将复杂问题简单化,分而析之,然后加以综合。各种分析方法的基础一般可分为利用物质与场的相互作用、利用化学中的几大矛盾(四大化学平衡、抗原与抗体、酶与底物、蛋白活性激发与抑制)以及先分离后检测等多类。常用的分离方法包括:挥发与蒸馏、沉淀与过滤、萃取、经典色谱、离子交换、浮选、电泳、膜分离等;此外,尚有离心、密度梯度、透析、

美批准首个/超级病菌0快速血液检测仪

美国食品和药物管理局不久前批准一种针对/超级病菌0MRSA的血液检测仪用于临床。这是美国第一种获准用于临床的MRSA快速检测仪器。

MRSA是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的英文缩写,它会对抗生素甲氧西林产生抗药性,因此又被称为/超级病菌0。与普通葡萄球菌相比,MRSA威胁更大,严重时可致人死亡,而且常规抗生素治疗对它不起作用。因此快速、准确地检测出患者感染的是不是MRSA,对于诊断和治疗非常关键。

新获批准的这种血液检测仪名为/BDGeneOhm0,由美国新泽西州BD公司研制。美国药管局2日发布声明说,这种仪器采用分子检测方法,可根据遗传物质的区别而快速鉴别出患者感染的是MRSA还是普通的葡萄球菌,两个小时内即可得出结果。而利用以往的方法检测MRSA一般需要两天多时间才能得出结果。临床试验结果显示,这种新型血液检测仪检出MRSA的准确率达到100%,检出普通葡萄球菌的准确率也在98%以上。

(雪)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ezpi.html