碘量法測定水中的溶解氧

實(shí)驗(yàn)四水中溶解氧的測定——碘量法

一、目的和要求了解測定溶解氧（dissovlvedoxygen，DO）的意義和方法。掌握碘量法測定溶解氧的操作技術(shù)。二、原理

溶于水中的氧稱為溶解氧，當(dāng)水體受到還原性物質(zhì)污染時(shí)，溶解氧即下降，而有藻類繁殖時(shí)，溶解氧呈過飽和，因此，水體中溶解氧的變化情況，在一定程度上反映了水體受污染的程度。碘量法測定溶解氧的原理為：二價(jià)氫氧化錳在堿性溶液中，被水中溶解氧氧化成四價(jià)錳，并生成氫氧化物沉淀，但在酸性溶液中生成四價(jià)錳化合物又能將KI氧化而析出I2。析出碘的摩爾數(shù)與水中溶解氧的當(dāng)量數(shù)相等，因此可用硫代硫酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。根據(jù)硫代硫酸鈉的用量，計(jì)算出水中溶解氧的含量。

MnSO4+2NaOH

＝

Mn(OH)2(白色)+Na2SO42Mn(OH)2+O2

＝2MnO(OH)2(棕色)MnO(OH)2+2H2SO4

＝Mn(SO4)2+3H2OMn(SO4)2+2KI＝MnSO4+I2+K2SO4I2+2Na2S2O3

＝2NaI+Na2S4O6三、儀器與試劑具塞碘量瓶（250mL或300mL）。硫酸錳溶液。稱取480gMnSO4?4H2O溶于300~400mL水中，若有不溶物，應(yīng)過濾，稀釋至1000mL。堿性碘化鉀溶液。稱取500g氫氧化鈉溶于300~400mL水中，冷卻；另稱取150gKI溶于200mL水中；將兩種溶液混合均勻，并稀釋至1000mL。如有沉淀，則放置過夜后，傾出上清液，貯于棕色瓶內(nèi)，用橡皮塞塞緊，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉應(yīng)不呈藍(lán)色。（1+5）硫酸。3mol/L硫酸溶液。1%淀粉溶液。稱取1g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，然后加入剛煮沸的100mL水（也可加熱1~2min）。冷卻后加入0.1g水楊酸或0.4氯化鋅防腐。重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/6K2Cr2O7=0.025mol/L）。稱取1.2258g在105~110。C烘干2h的重鉻酸鉀優(yōu)級(jí)純，溶解后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶內(nèi)，用水稀釋至刻度、搖勻。0.025mol/L硫代硫酸鈉溶液。稱取6.25gNa2S2O3·5H2O，溶于經(jīng)煮沸冷卻的水中，加入0.2g無水碳酸鈉，（唯一的原因是煮沸的水中細(xì)菌被殺死，加入碳酸鈉后溶液呈弱堿性可以抑制細(xì)菌的生長。細(xì)菌的作用可以生成硫和亞硫酸鈉。）稀釋至1000mL，儲(chǔ)于棕色試劑瓶內(nèi)，使用前用0.0250mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。標(biāo)定方法如下：在250mL碘量瓶中加入25mL蒸餾水、0.5g碘化鉀、10.00mL0.0250mol/L重鉻酸鉀溶液和5mL（1+5）硫酸，搖勻，加塞后置于暗處5min，用待標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液滴定至淺黃色，然后加入1％淀粉溶液1.0mL，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好變?yōu)榈G色為止，記錄用量。平行做3份，取平均值。1、碘量法的誤差來源及避免見：

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2、用Na2S2O3滴定I2溶液時(shí)，要等滴至黃色很淺時(shí)再加淀粉，然后再滴至藍(lán)色消失。過早加入淀粉，它與碘形成的藍(lán)色絡(luò)合物會(huì)吸留部分碘，往往會(huì)使終點(diǎn)提前且不明顯。

3、因?yàn)镹a2S2O3?5H2O中一般含有少量S,Na2S2O3,Na2SO4,Na2S2O3,NaCl等雜質(zhì)，且Na2S2O3易風(fēng)化、潮解，因此不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。Na2S2O3溶液易受空氣和微生物等作用而分解。配制Na2S2O3用新煮沸并冷卻的新蒸餾水并加少量Na2S2O3(Na2S2O3在pH=9～10之間最為穩(wěn)定)放置幾天后標(biāo)定。

∵當(dāng)pH<4.6時(shí)即不穩(wěn)定。它在中性、堿性溶液中較穩(wěn)定。

因此常用新煮沸的水(除去CO2，殺死細(xì)菌。)加少量Na2CO3，抑制細(xì)菌生長。溶液貯存于棕色瓶中放在暗處，以免光照分解。硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度C1為

式中：C2——重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；

V1——消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積(mL)。

四、實(shí)驗(yàn)步驟將洗凈的250mL碘量瓶用待測水樣蕩洗3次。用虹吸法將細(xì)玻璃管插入瓶底，注入水樣溢流出瓶容積的1/3～1/2左右，迅速蓋上瓶塞。取樣時(shí)絕對(duì)不能使采集的水樣與空氣接觸，且瓶中不能留有空氣泡。否則另行取樣。取下瓶塞，立即用吸量管加入1mL硫酸錳溶液。加注時(shí)，應(yīng)將吸量管插入液面下約10mm，切勿將吸量管中的空氣注入瓶中。以同樣的方法加入2mL堿性碘化鉀溶液。蓋上瓶塞，注意瓶內(nèi)不能留有氣泡。然后將碘量瓶顛倒混合3次，靜置。待生成的棕色沉淀物下降至瓶高一半時(shí)，再顛倒混合均勻。繼續(xù)靜置，待沉淀物下降至瓶底后，輕啟瓶塞，立即用移液管插入液面以下加入2mL（1+5）硫酸。小心蓋好瓶塞顛倒搖勻。此時(shí)沉淀應(yīng)溶解。若溶解不完全，可再加入少量（1+5）硫酸至溶液澄清且呈黃色或棕色（因析出游離碘）。置于暗處5min。從碘量瓶內(nèi)取出2份50.0mL水樣，分別置于2個(gè)250mL錐形瓶中，用硫代硫酸鈉溶液滴定至溶液呈淡黃色時(shí)，加入1%淀粉溶液1mL，繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好消失為止，即為終點(diǎn)，記錄用量。五、數(shù)據(jù)處理溶解氧（mgO2/L）＝式中：C1——硫代硫酸鈉溶液的物質(zhì)的量濃度(mol/L)；

V1——消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積（mL）；

8——氧的摩爾質(zhì)量（1/2O，g/mol）；

V2——水樣的體積（mL）。六、注意事項(xiàng)水樣呈強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時(shí)，可用氫氧化鉀或鹽酸調(diào)至中性后測定。水樣中游離氯大于0.1mg/L時(shí)，應(yīng)加入硫化硫酸鈉除去，方法如下：250mL的碘量瓶裝滿水樣，加入5mL（1+5）硫酸和1g碘化鉀，搖勻，此時(shí)應(yīng)有碘析出，吸取100.0mL該溶液與另一個(gè)250mL碘量瓶中，