了解溶解氧测定，掌握碘量法溶解氧测定的操作技术

一、目的和要求

(1) 了解测定溶解氧的意义和方法。

(2) 掌握碘量法测定溶解氧的操作技术。

二、原理

溶于水中的氧称为溶解氧(dissolved oxygen, DO)，当水体受到还原性物质污染时，溶解氧的含量即下降；而有藻类繁殖时，溶解氧呈过饱和。因此，水体中溶解氧的变化情况在一定程度上反映了水体受污染的程度。

碘量法测定溶解氧的原理为：氢氧化锰（II）在碱性溶液中，被水中溶解氧氧化成四价锰的水合物H4 MnO4，但在酸性溶液中四价锰又能氧化KI而析出I2。析出碘的物质的量与水中溶解氧的物质的量相等，因此可用硫代硫酸钠的标准溶液滴定。反应式如下：

MnSO4 + 2NaOH一→Mn(OH）2↓（白色）+ Na2SO4

 O2  2H2O

2Mn(OH)2 －→ 2 H2 MnO3↓（棕色) —→ 2 H4 MnO4↓（棕色）

H4 MnO4＋2KI＋2H2SO4—→ MnSO4十I2＋K2SO4＋4H2O

 2H2O

2Mn(OH)2+O2 —→ 2H3MnO3↓（棕色）

2 H3 MnO3＋3H2 SO4＋2KI一→ 2MnSO4＋I2＋K2 SO4＋6H2O

I2+2Na2S2O3一→2NaI+Na2S4O6

根据硫代硫酸钠的用量，可计算出水中溶解氧的含量。

三、仪器与试剂

(1）具塞碘量瓶（250mL或300mL)。

(2）硫酸锰溶液。称取480g MnSO4·4H2O溶于1000ml）水中，若有不溶物，应过滤。

(3) 碱性碘化钾溶液。称取500g氢氧化钠溶于300-400mL水中，另称取150g碘化钾溶于200mL水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两种溶液混合，稀释至1000mL，储于塑料瓶内，用黑纸包裹避光。

(4）浓硫酸。

(5) 3mol/L硫酸溶液。

(6) 1％淀粉溶液。称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，然后加入刚煮沸的100mL水（也可加热1-2min)。冷却后加0杨酸或0. 4g氯化锌防腐。

(7) 0.025mol/L重铬酸钾标准溶液。称取7. 3548g在105一110℃烘干2h的重铬酸钾，溶解后转入1000mL容量瓶内，用水稀释至标线，摇匀。

(8) 0. 025mol/L硫代硫酸钠溶液。称取6. 2g Na2S2O3·5H2O溶于经煮沸冷却的水中，加入0.2g无水硫酸钠，稀释至1000mL，储于棕色试剂瓶内，使用前用0. 0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定。标定方法如下：

于250mL碘量瓶中加入100mL水、1. 0g碘化钾、5. 00mL 0. 0250mol/L重铬酸钾溶液和5mL 3mol/L硫酸，摇匀，加塞后置于暗处5min，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至浅黄色。然后加入1％淀粉溶液1. 0mL，继续滴定至蓝色刚好消失，记录用量。平行做3份。

硫代硫酸钠溶液的浓度c1为

c1＝(6×c2 ×V2)/V1

式中：c2——重铬酸钾标准溶液的浓度，mol/L;

V1——消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL;

V2——重铬酸钾标准溶液的体积，mL。

四、实验步骤

(1) 将洗净的250mL碘量瓶用待测水样荡洗3次。用虹吸法取水样注满碘量瓶，迅速盖紧瓶盖，瓶中不能留有气泡。平行做3份水样。

(2）取下瓶塞，分别加入1. 0mL硫酸锰溶液和2. 0mL碱性碘化钾溶液（加溶液时，移液管顶端应插入液面以下）。盖上瓶塞，注意瓶内不能留有气泡。然后将碘量瓶反复摇动数次，静置，当沉淀物下降至瓶高一半时，再颠倒摇动一次。继续静置，待沉淀物下降到瓶底后，轻启瓶塞，加入3. 0mL浓硫酸（移液管插入液面以下）。小心盖好瓶塞，颠倒摇匀。此时沉淀应溶解。若溶解不完全，可再加入少量浓硫酸至溶液澄清且呈黄色或棕色（因析出游离碘）。置于暗处5min。

(3) 从每个碘量瓶内取出2份100. 0mL水样，分别置于2个250mL碘量瓶中，用硫代硫酸钠溶液滴定。当溶液呈微黄色时，加入1％淀粉溶液1mL，继续滴定至蓝色刚好消失，记录用量。

五、数据处理

溶解氧浓度（ mg/L）＝[(c1/2)×V1×16×1000]/100.0

式中：cl——硫代硫酸钠溶液的浓度，mol/L;

Vl——消耗硫代硫酸钠溶液的体积，mL。

六、注意事项

(1) 水样呈强酸或强碱时，可用氢氧化钠或盐酸溶液调至中性后测定。

(2) 水样中游离氯浓度大于0. lmg/L时，应先加入硫代硫酸钠除去，方法如下：

250mL的碘量瓶装满水样，加入5mL 3mol/L硫酸和1g碘化钾，摇匀，此时应有碘析出。吸取100. 0mL该溶液于另一个250mL碘量瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色，加入1％淀粉溶液1. 0mL，再滴定至蓝色刚好消失。根据计算得到的氯离子浓度，向待测水样中加入一定量的硫代硫酸钠溶液，以消除游离氯的影响。

(3) 水样采集后，应加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液以固定溶解氧，如水样含有藻类、悬浮物、氧化还原性物质，必须进行预处理。