水中溶解氧的含量與大氣壓力、水溫及含鹽量等因素有關。沒有受到耗氧物質(一般為有機物)污染的水體,溶解氧呈飽和狀態,如清潔地表水溶解氧接近飽和。在水體中有機物含量較多時,其耗氧速度超過氧的補給速度,則水中溶解氧將不斷減少,甚至可接近于零,從而使有機物在缺氧條件下分解,出現腐爛發酵現象,使水質嚴重惡化。因此,在對水體的質量評價中,把溶解氧作為水質污染程度的一項指標。
溶解氧的三大檢測方法:
1、碘量法測定水中溶解氧的方法原理:
水中溶解氧的測定,一般用碘量法。在水中加入硫酸錳及堿性碘化鉀溶液,生成氫氧化錳沉淀。由于氫氧化錳性質極不穩定,迅速與水中溶解氧反應生成硫酸錳。15分鐘后加入濃硫酸使棕色沉淀與溶液中所加入的碘化鉀發生反應,而析出碘,溶解氧越多,析出的碘也越多,溶液的顏色也就越深。 用移液管取一定量的反應完畢的水樣,以淀粉做指示劑,用標準溶液滴定,計算出水樣中溶解氧的含量。
2、電極極譜法測定水中溶解氧的方法原理:
兩極間加恒定電壓,電子由陰極流向陽極,產生擴散電流;一定溫度下,擴散電流與溶解氧濃度成正比;建立電流與溶解氧濃度的定量關系;儀器將電流計讀數自動轉換為溶解氧濃度,并在屏幕上顯示溶解氧值。
3、熒光法測定水中溶解氧的方法原理:
調制的藍光照到熒光物質上使其激發,并發出紅光,由于氧分子可以帶走能量(猝息效應),所以激發紅光的時間和強度與氧分子的濃度成反比。采用與藍光同步的紅色光源作為參比,測量激發紅光與參比光之間的相位差,并于內部標定值對比,從而計算出氧分子的濃度,經過一些處理,輸出溶解氧。
三種測量方法之間的區別:
碘量法測定步驟繁雜,不適合現場測定,檢測時間相對較長。在水藻繁生的水體中,由于光合作用使放氧量增加,可能使水中的氧達到過飽和狀態,此時用碘量法測定水中溶解氧比較困難,測定結果不夠準確。
電極極譜法測定水中溶解氧步驟簡單快捷,儀器價格相對較為低廉,屬國家標準方法。但是隨著氧氣的消耗會在膜和電極上產生污垢,形成氧氣梯度會降低反應速度。如果半透膜損壞,電解液容易被污染,會造成電池電勢漂移,而漂移會被錯誤地顯示為水樣中溶解氧的濃度,因此需定期更換電解液及半透膜。
熒光法測定水中溶解氧步驟簡單快捷。相對前兩種方法,熒光法測定水中溶解氧無需標定,響應時間快,測量結果穩定,對流量沒有要求,無干擾,減少清洗頻率,維護量低。