空气中的分子态氧溶解在水中称为
溶解氧,水中的
溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在自然情况下,空气中的含氧量变动不大,故水温是主要的因素,水温愈低,水中
溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,通常记作
DO,用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。
常用的溶解氧测定方法有两种,一是
碘量法及其修正法,二是电化学探头法。碘量法适用于测量溶解氧含量大于0.2mg/L的水样,一般碘量法只适用于测定清洁水的溶解氧,测定工业废水或污水处理厂各个工艺环节的溶解氧时必须使用修正的碘量法或电化学法。电化学探头法的测定下限与所用的仪器有关,主要有薄膜电极法和无膜电极法两种,一般适用于测定溶解氧含量大于0.1mg/L的水样。污水处理厂在曝气池等处安装使用的在线DO仪使用的就是
薄膜电极法或无膜电极法。
碘量法的基本原理是向水样中加入硫酸
锰和碱性碘化
钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀,加酸后,棕色沉淀溶解并与碘离子反应生成游离碘,再以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠
滴定游离碘,即可计算出溶解氧的含量。
当水样有颜色或含有能与碘反应的有机物时,不宜使用碘量法及其修正法测定水中的溶解氧,可使用氧敏感薄膜电极或无膜电极测定。氧敏感电极由两个与支持电解质相接触的金属电极及选择性透过膜组成,薄膜只能透过氧和其他气体,水和其中可溶物质不能通过,通过薄膜的氧气在电极上还原,产生微弱的扩散电流,在一定温度下电流大小与溶解氧含量成正比。
无膜电极由特殊的
银合金阴极和
铁(或
锌)阳极组成,不用薄膜和电解质,两极之间也不加极化电压,只是通过被测水溶液沟通两极而形成一个原电池,水中的氧分子直接在阴极上还原,产生的还原电流与被测溶液中的氧含量成正比。