溶解氧檢測方法

【資料簡介】

　　溶解氧主要的檢測方法有三種，通過對三種方法的原理、測量精度、時效性等方面的介紹，分析和比較，論證熒光法LDO測定水中溶解氧快速、精確的特點。
 

　　1、溶解氧的基本概念：
 

　　溶解在水中的空氣中的分子態氧稱為溶解氧，水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關系。在自然情況下，空氣中的含氧量變動不大，故水溫是主要的因素，水溫愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子態氧稱為溶解氧，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數表示。
 

　　水中溶解氧量是水質重要指標之一，也是水體凈化的重要因素之一，溶解氧高有利于對水體中各類污染物的降解，從而使水體較快得以凈化；反之，溶解氧低，水體中污染物降解較緩慢。
 

　　水中所含溶解氧受兩個因素的影響：(1)使溶解氧下降的耗氧作用，包括好氧有機物降解時對氧的消耗和生物呼吸的消耗；(2)使DO增加的復氧作用，主要有空氣中氧的溶解，水生植物的光合作用產生的氧等，這兩種作用使水體中的溶解氧含量呈現出時空變化特點。
 

　　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。
 

　　2、目前在使用的三大檢測方法：
 

　　目前我國的檢測方法標準有：《水質 溶解氧的測定 碘量法》(GB7489-1987)、《水質 溶解氧的測定 電化學探頭法》(HJ506-2009)和美國ASTM 標準(D888-05)，前兩種是中國國家和行業標準方法，后一種是美國環保署認可標準方法。
 

　　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。
 

　　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。
 

　　熒光法LDO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。
 

　　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LDO測定水中溶解氧步驟簡單快捷。相對前兩種方法，熒光法LDO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。但儀器價格相對較高，不屬于國家標準方法。