关于配制不同浓度溶解氧的研究与探讨

杨仁钢，吴开倡

（黔东南苗族侗族自治州环境保护监测中心站，贵州黔东南 556000）

关于配制不同浓度溶解氧的研究与探讨

杨仁钢，吴开倡

（黔东南苗族侗族自治州环境保护监测中心站，贵州黔东南 556000）

采用电化学探头法测定纯水中相同空气压力、不同水温的饱和溶解氧的含量,从而确定溶解氧的浓度。

溶解氧；电化学探头法；水温；空气压力

1 前言

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。水中溶解氧含量受到两种作用的影响：一种是使DO下降的耗氧作用，包括耗氧有机物降解的耗氧，生物呼吸耗氧；另一种是使DO增加的复氧作用，主要有空气中氧的溶解，水生植物的光合作用等。这两种作用的相互消长，使水中溶解氧含量呈现出时空变化。

2 实验部分

2.1 实验原理

溶解氧电化学探头是一个用选择性薄膜封闭的小室，室内有两个金属电极并充有电解质。氧和一定数量的其他气体及亲液物质可透过这层薄膜，但水和可溶性物质的离子几乎不能透过这层膜。将探头浸入水中进行溶解氧的测定时，由于电池作用或外加电压在两个电极间产生电位差，使金属离子在阳极进入溶液，同时氧气通过薄膜扩散在阴极获得电子被还原，产生的电流与穿过薄膜和电解质层的氧的传递速度成正比，即在一定的温度下该电流与水中氧的分压（或浓度）成正比。

2.2 仪器与试剂

2.2.1 仪器

恒温水浴箱（600型）、溶解氧测定仪（HQ25d）、吹气泵、溶解氧瓶、高原空盒气压表、温度计。

2.2.2 试剂

无水亚硫酸钠（Na2SO3）或七水合亚硫酸钠（Na2SO3· 7H2O）、二价钴盐，例如六水合氯化钴（Ⅱ）（CoCl2·6H2O）、蒸馏水。

2.3 试剂配制

零点检查溶液：称取 0.25g 亚硫酸钠和约 0.25mg 钴（Ⅱ）盐，溶解于 250mL 蒸馏水中。

3 实验步骤

3.1 仪器校准

3.1.1 零点校准

将探头浸入零点检查溶液中，按测量键自动读取数据，即为零点。

3.1.2 接近饱和值的校准

将探头暴露在空气中，按测量键自动读取数据，即为接近饱和值。

3.2 水中溶解氧的测定

将盛满蒸馏水的溶解氧瓶放入恒温水浴箱中，设定不同的温度，待溶解氧瓶中的水温与恒温水浴箱中的水温达到基本平衡，然后用吹气泵对溶解氧瓶中的蒸馏水进行吹气，吹气稳定后，用溶解氧测定仪测定不同水温下的饱和溶解氧，设定10组温度，每组温度测定10次，并记录数据，同时记录大气压力。

3.3 实验结果

3.3.1 不同水温测定的溶解氧下的平均值

温度 18～20℃，平均值分别为 8.70，8.46，8.32mg/L；

温度 22～28℃，平均值为：7.98；7.66，7.56，7.38，7.28，7.16mg/L；

温度 30℃，平均值为：6.91mg/L。

3.3.2 根据溶解氧与大气压力和水温的函数关系

即：ρ（O）=ρ′（O）×（p-pw）/（101.325-pw）， 计 算大气压力为 93.8 kPa 时，水中饱和溶解度的含量，见下表。

饱和溶解氧（mg/L）1 18 2.07 9.47 93.8 8.75 2 19 2.20 9.28 93.8 8.58 3 20 2.81 9.09 93.8 8.40 4 22 3.17 8.74 93.8 8.07 5 24 3.56 8.42 93.8 7.77 6 25 3.77 8.26 93.8 7.62 7 26 4.00 8.11 93.8 7.48 8 27 4.24 7.97 93.8 7.35 9 28 4.49 7.83 93.8 7.22 10 30 5.02 7.56 93.8 6.97序号 水温（℃）饱和水蒸气压力（kPa）标准大气压氧的饱和溶解度（mg/L）大气压力（kPa）

4 结果分析

根据表中数据可知，在18℃、19℃、20℃、22℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、30℃时，溶解氧的相对误差分别为：0.57%、1.40%、0.95%、1.12%、1.42%、0.79%、1.34%、0.95%、0.83%、0.86%；相对标准偏差分别为：0.23%、0.13%、0.13%、0.11%、0.40%、0.46%、0.21%、0.21%、0.29%、0.19%。

由此可见，可以通过控制水温的方法配置不同溶解氧的标准浓度，本文的测定方法与标准方法测定结果基本一致，准确度和精密度与监测分析的技术要求相符。

[1] 中华人民共和国环境保护部.HJ506—2009.水质溶解氧的测定电化学探头法[S].2009.

Research and Discussion on Preparation of Dissolved Oxygen at Different Concentration

Yang Ren-gang，Wu Kai-chang

the content of saturated dissolved oxygen in pure water under the same air pressure and different water temperature was determined by electrochemical probe method.Thereby determining the different concentrations of dissolved oxygen.

dissolved oxygen；electrochemical probe method；water temperature；air pressure

X703

B

1003-6490（2017）06-0209-01

2017-04-01

杨仁钢（1982—），男，贵州天柱人，助理工程师，主要从事环境监测工作。