在 pH 值為 9 的介質(zhì)中,靛藍(lán)二磺酸鈉被多孔銀顆粒和鋅顆粒組成的原電池電解,形成還原的黃色物質(zhì)。當(dāng)這種物質(zhì)遇到水中的溶解氧時(shí),就會(huì)被氧化成氧化態(tài)。藍(lán)色物質(zhì)的深淺與水中溶解氧的含量有關(guān)。因此,我們可以通過(guò)比色法來(lái)測(cè)量水中的溶解氧含量。但需要注意的是,這種方法的檢測(cè)范圍是2-100ug/L。內(nèi)電解法檢測(cè)水中溶解氧內(nèi)部電解所需的儀器和試劑1、高溫爐2.銀鋅原電池a、燒結(jié)銀顆粒(多孔銀顆粒))制備稱取50g銀粉或沉淀銀,鋪在100mL瓷質(zhì)蒸發(fā)皿或皿上,壓平表面,銀粉厚度約5mm。將瓷蒸發(fā)皿放入620℃的高溫爐中,燒結(jié)30min左右,取出待涼,用工具取出銀塊,切成10mm寬的銀條,長(zhǎng)度為 20 毫米。將銀條放回原蒸發(fā)皿中,在800℃的高溫爐中燒30min,取出冷卻后切成3-5mm的多孔銀顆粒。b、銀鋅還原滴定管(銀鋅還原電池)的制備取一個(gè) 50mL 酸性滴定管,底部墊上約 10mm 厚的玻璃纖維,滴定管中加入二級(jí)試劑水,放置試管 排除尖銳氣泡。取粒徑為5~10mm的鋅粒數(shù)量(一般需要7粒),按照每4mL多孔銀粒1粒鋅粒的比例填充多孔銀粒和鋅粒,直至體積銀鋅還原劑約30mL,頂部覆蓋4mL多孔銀顆粒。充填過(guò)程中應(yīng)不時(shí)振動(dòng),使銀粒與鋅粒充分接觸,不留氣泡。銀鋅還原劑的使用壽命一般不超過(guò)3個(gè)月。長(zhǎng)時(shí)間使用后,銀顆粒顏色變深。這時(shí)可以倒出銀鋅混合物,除去鋅粒,用鹽酸(1+1)加熱溶解雜質(zhì),再用鹽酸洗掉,再將多孔銀粒放在瓷器上.在蒸發(fā)皿中,先用電爐烘干,再放入800℃的高溫爐中30分鐘,即可恢復(fù)銀白色金屬光澤。3、電熱恒溫水浴4、特殊溶解氧的測(cè)定瓶子的實(shí)際容積要求在300mL左右,無(wú)色透明,每瓶容積相同,塞子為萬(wàn)能地塞。5.水封桶(容積15-25L)6.硫酸溶液(1+3)7. 氨水(1+90)8.鹽酸溶液(1+1)9. 酸性靛藍(lán)二磺酸鈉原液a、準(zhǔn)備稱取0.8~0.9g靛藍(lán)二磺酸鈉(相對(duì)分子質(zhì)量:466.36)于50mL燒杯中,加入1mL用純?cè)噭┧疂?rùn)濕后,加入7mL濃硫酸,在約80°的水浴中加熱C 30分鐘,不時(shí)攪拌使其充分混合。然后加入少量二級(jí)試劑水,待靛藍(lán)二磺酸鈉全部溶解后,轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中,稀釋至刻度,混勻后校準(zhǔn)。如果有不溶物,需要過(guò)濾后再校準(zhǔn)。b、校準(zhǔn)取酸式靛藍(lán)二磺酸鈉溶液 10mL,倒入 100mL 錐形瓶中,加入 10mL 二級(jí)試劑水,10mL 硫酸溶液(1+3),用 0.01mol/L 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至它只是黃色的。根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果,將酸性靛藍(lán)二磺酸鈉溶液用二級(jí)試劑水稀釋至p=40ug/mL的溶液。該試劑的使用壽命約為 1 個(gè)月。應(yīng)該重新配置。10.酸式靛藍(lán)二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確吸取酸式靛藍(lán)二磺酸鈉儲(chǔ)備液50mL(1mL相當(dāng)于40ug O2),注入100mL容量瓶中,用二級(jí)試劑水稀釋至刻度。該溶液的滴度為 20 g/mL。11.氨-硫酸銨緩沖溶液稱取硫酸銨20g,加入約200mL二級(jí)試劑水,溶解后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中,加入60mL濃氨水,用二級(jí)試劑水稀釋至刻度,搖勻,備用。12.氨基靛藍(lán)二磺酸鈉溶液根據(jù)需要的量,將等體積的氨-硫酸銨緩沖溶液和酸式靛藍(lán)二磺酸鈉原液混合。由于氨基靛藍(lán)二磺酸鈉溶液的不穩(wěn)定性,必須在使用時(shí)配制溶液。13.還原靛藍(lán)二磺酸鈉溶液將銀鋅還原滴定管上部的水排干,注入少量氨靛二磺酸鈉溶液沖洗銀鋅滴定管,排干洗滌液,然后將氨靛鈉在滴定管中加滿鈉二磺酸鹽溶液,當(dāng)溶液由藍(lán)色變?yōu)榱咙S色時(shí),將滴定管尖端的藍(lán)色溶液倒掉,即可使用。如果趕時(shí)間,可將銀鋅滴定管夾在手掌間輕輕揉搓,或?qū)y鋅滴定管拿在手中上下晃動(dòng),加快靛藍(lán)二磺酸鈉的還原。該溶液應(yīng)在使用時(shí)配制。滴定管中原儲(chǔ)存的溶液棄去后,加入新溶液配制,使用時(shí)間為4h。14.苦味酸溶液稱取0.74g已在干燥器中干燥至質(zhì)量恒定(精確至2mg)的苦味酸,溶于二級(jí)試劑水中,稀釋至1L。該溶液的黃色色度與濃度為20ug/mL的還原靛藍(lán)二磺酸鈉溶液的色度相當(dāng)。1.制備溶解氧標(biāo)準(zhǔn)色由于標(biāo)準(zhǔn)溶解氧不易獲得,這種制備溶解氧標(biāo)準(zhǔn)色的方法是根據(jù)“假色原理”制備的。即根據(jù)還原的靛藍(lán)二磺酸鈉(黃色)與溶解氧形成氧化靛藍(lán)二磺酸鈉(藍(lán)色),加入酸式靛藍(lán)二磺酸鈉,再加入未反應(yīng)的還原靛藍(lán)二磺酸鈉(黃色)代替相應(yīng)的苦味酸,制得溶解氧標(biāo)準(zhǔn)色。將配制好的溶氧標(biāo)準(zhǔn)顯色溶液注入專用溶氧瓶中,灌裝后用蠟封口,多余溶液棄去。本解決方案的使用有效期為 5 天。二、水樣檢測(cè)步驟由于溶解氧的測(cè)定易受空氣中氧氣的影響,因此應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)取樣后立即進(jìn)行檢測(cè)。水樣采集完畢后,將銀鋅還原滴定管緩慢插入溶解氧氧氣瓶中,輕輕拔出采樣管,然后按計(jì)算量加入還原的靛藍(lán)二磺酸鈉,輕輕拔出滴定管,立即將塞子塞入水下并充分混合,然后靜置 2 分鐘。溶解氧含量是在自然光或白底熒光燈下與標(biāo)準(zhǔn)色比較得到的。
魚塘水中溶解氧的高低是水質(zhì)好壞的主要指標(biāo)。所有陸生動(dòng)物和海洋水生動(dòng)物都必須在有氧條件下生存和繁殖。如果它們?nèi)毖?,它們就?huì)死亡。池塘水體缺氧可導(dǎo)致魚蝦浮游,嚴(yán)重時(shí)淹塘窒息而死,造成重大經(jīng)濟(jì)損失。
地表水中溶解氧含量與水溫、氣壓和水中有機(jī)物含量有關(guān)。正常情況下,清潔的地表水中溶解氧接近飽和;當(dāng)水中含有藻類植物時(shí),植物光合作用釋放的氧氣可能導(dǎo)致水中含有過(guò)飽和溶解氧;當(dāng)水源容易被有機(jī)物氧化而受到污染時(shí),水中的溶解氧含量會(huì)逐漸降低;如果有機(jī)物較多,耗氧率超過(guò)從空氣中補(bǔ)充的溶解氧率,水體中的溶解氧含量會(huì)不斷下降。