1实验二 水中溶解氧的测定【实验目的】1、学习溶解氧水样的采取方法。

2、掌握用间接碘量法测定水样中溶解氧的方法原理及基本操作。

【实验原理】溶解于水中的氧称为溶解氧，水中的溶解氧来自空气中的氧及水生植物释放出来的氧，水越深，水温越高，水中含盐量越多，还原性物质越多，溶解氧越少。

溶解氧有利于水生生物的生存。

如许多鱼类在水中含溶解氧低于3-4mg/L 时就不能生存，但对于金属设备有腐蚀作用，如锅炉水中溶解氧含量应低于0.05-0.1mg/L .所以，在工业供水分析中对溶解氧的测定是很重要的。

同时，溶解氧的测定对水体自净作用的研究有极其重要的作用，它可以帮助了解水体在不同的地点进行自净的速度。

溶解氧的测定方法有膜电极法、比色法和碘量法。

对溶解氧含量较高的水样，常采用碘量法测定，下面是碘量法的测定原理。

水样中加入硫酸锰和氢氧化钠溶液，生成氢氧化锰沉淀，这一沉淀中的锰，是与水中的溶解氧定量反应的。

Mn 2++ 2OH -=Mn(OH)2↓(白色) (1) 当有溶解氧时, Mn(OH)2立即被氧化: 2Mn(OH)2+O 2=2MnO(OH)2↓(棕色) (2) 溶液酸化后,四价锰将碘离子氧化成游离碘:MnO(OH)2+2I -+4H +=Mn 2++I 2+3H 2O (3) 析出的碘用Na 2S 2O 3滴定： I 2+2 Na 2S 2O 3 == 2I -+S 4O 62- (4) 由反应方程式(1)、（2）、（3）、(4)可知： n 2O ：n -232OS =1：4 。

由Na 2S 2O 3的浓度及消耗的体积可计算水中溶解氧的含量。

溶解氧ρO 2（mg/L ）=100000.32411⨯⨯⨯⨯VC V ，式中 V 1 –-滴定消耗Na 2S 2O 3标准溶液的体积（mL ）；V —水样体积 （mL ）；C ——Na 2S 2O 3标准溶液的浓度（mol.L -1）.如果水样中有大量有机物,或其它还原性物质时,会使结果偏低,而当水样中含有氧化性物质时可使结果偏高,此时应作校正.采用双瓶法可以消除氧化物的干扰.所谓的双瓶法,即取两个溶解氧瓶,一瓶按碘量法测定.另一瓶先加H 2SO 4,再加碱性碘化钾和硫酸锰,生成的碘用Na 2S 2O 3滴定,记录消耗Na 2S 2O 3标准液的体积V 2 。

V 2即为水中氧化性物质消耗的Na 2S 2O 3标液体积,由一瓶中消耗的Na 2S 2O 3标液体积V 1中扣除.用双瓶法的结果2计算式如下:溶解氧（mg/L ）=100000.32)(4121⨯∙∙-⨯VV V C如果还有还原性物质时，可在碱性碘化钾试剂中加入适量的碘酸钾即可。

但需注意两瓶中所加入的碱性碘化钾（内有碘酸钾）体积要准确，以免引入误差，因为碘酸钾与碘化钾在酸性条件反应生成碘：KIO 3+6KI+H 2SO 4=KI+3K 2SO 4+3H 2O+3I 2 Na 2S 2O 3溶液应提前一周配制，并用KIO 3标定：KIO 3+5KI+3H 2SO 4=3K 2SO 4+3H 2O+3I 2 I 2+2Na 2S 2O 3=2NaI+Na 2S 4O 6【仪器与试剂】1、仪器（每组）：溶解氧取样瓶（250ml ）2个（标记A 、B 瓶）；移液管（100ml 、25ml 、5ml ）各1支；刻度吸量管（5ml 、1ml ）各1支；锥形瓶（250ml ）4个；玻璃棒1支；洗耳球1个；碱式滴定管（50ml ）1支；长吸管1支；白瓷盘1个；量筒（100ml ）1个。

每3组用1个塑料桶（带乳胶管）。

2、试剂：●硫酸溶液（1：1）：取蒸馏水50ml ，缓慢加入硫酸（分析纯）50ml ，边加边搅拌，放冷，即得。

●硫酸锰溶液(340g/L)： 称取34g 硫酸锰，加1ml 硫酸溶液，溶解后,用蒸馏水稀释至100mL ，若溶液不清，则需过滤。

●碱性碘化钾混合液： 称取30g 氢氧化钠、20g 碘化钾溶于100ml 水，摇匀，贮于棕色试剂瓶中,避光保存;●淀粉溶液（10g/L ）：称取可溶性淀粉1g ，溶于10ml 水中，边搅拌边倒入已煮沸的100ml 蒸馏水中，继续煮沸2分钟，即可。

●碘酸钾标准溶液［C （1/6KIO 3）=0.0100mol/L ］：称取于180℃下干燥的碘酸钾3.567g ，准确至0.002g ，并溶于水中。

转移至1000ml 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

吸取10.00ml 至100ml 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

3、实验教师准备工作：（以一个班64人为例）（1）玻璃仪器配制：一般每2人一组，需准备32组，另需准备4支10ml 移液管，用于稀释碘酸钾溶液。

3 （2）试剂的准备：●硫酸溶液（1：1）：配制2000ml，并分装在16个（约2组用一瓶）试剂瓶内；●硫酸锰溶液：配制1000ml，并分装在16个（约2组用一瓶）试剂瓶内。

●碱性碘化钾混合液：配制1000ml，并分装在16个（约2组用一瓶）试剂瓶内。

●淀粉溶液（10g/L）：配制600ml，并分装在12个（约3组用一瓶）滴瓶内。

●碘酸钾标准溶液［C（1/6KIO）=0.0100mol/L］：配制第一步稀释溶液1000ml，第二3步溶液让每组同学自已稀释（10→100）。

●碘化钾4瓶：（每8组用一瓶）。

●硫代硫酸钠标准溶液［C（Na2S2O3）=0.01mol/L）］：配制15000ml，贮于棕色玻璃瓶，放置15-20d后标定。

（3）水样的准备：自来水由同学自已取样；同学来做实验时每人带2瓶（矿泉水瓶）（含氧量高）水样（校园喷泉池）。

（4）做预试验。

结论：【实验内容与步骤】1、硫代硫酸钠标准溶液［C（Na2S2O3）=0.01mol/L）］的配制与标定：●配制：溶解2.50g硫代硫酸钠于新煮沸且冷却的水中，加入0.4g氢氧化钠，用水稀释至1000ml。

贮于棕色玻璃瓶，放置15-20d后标定。

●标定：移取25.00ml稀释的碘酸钾溶液于锥形瓶中，加入100ml左右的水、0.5g碘酸钾、5ml硫酸溶液（1：1）。

用硫代硫酸钠标准溶液［C（Na2S2O3）=0.01mol/L）］滴定，当出现淡黄色时加入淀粉指示剂1ml，滴定至蓝色完全消失。

计算硫代硫酸钠标4准溶液的准确浓度。

反应方程式：KIO 3+5KI+3H 2SO 4=3K 2SO 4+3H 2O+3I 2I 2+2Na 2S 2O 3=2NaI+Na 2S 4O 6记算公式：100021425100101000567.36)/⨯⨯⨯⨯⨯=硫代硫酸钠硫代硫酸钠V C L （mol2、水样的采取：进行水中溶解氧的测定，必须专门采取水试样。

使用专门的溶解氧取样瓶。

由取样瓶中取样时，可利用虹吸法。

虹吸管必须插到测定瓶的底部，待水试样进入测定瓶，并溢出1分钟，取出虹吸管，但测定瓶内不得留有气泡。

由自来水管取样时，应先洗净测定瓶和取样桶，将测定瓶置桶内，将胶管一端接水龙头，另一端插入测定瓶底部，调节水流约700mL/min ，待水样进入测定瓶并超过瓶口150mm ，然后轻轻抽出胶管，瓶内不得有气泡。

3、水样的预处理：若水样中有能固定氧或消耗氧的悬浮物质，可用硫酸钾铝溶液絮凝：用待测水样充满1000ml 带塞瓶中并使水溢出。

移20ml 的硫酸钾铝溶液和4ml 氨水于待测水样中。

加塞、混匀、静置沉淀。

将上层清液吸至细口瓶中，再按测定步骤进行分析。

4、固定氧和酸化：用刻度吸量管吸1ml 的硫酸锰溶液， 于A 测定瓶液面以下0.2-0.5cm 处沿瓶壁注入、 然后再用同样的方法加入3mL 碱性碘化钾混合液，盖好瓶塞，勿使瓶内有气泡。

按紧瓶塞颠倒混合2-3次，静置，待沉淀至半途，再混合一次，静置。

此操作称为溶解氧的固定。

就是在碱性条件下，使水中的氧与Mn （OH ）2生成 MnO （OH ）2棕色沉淀，使氧固定，由于此时溶液呈碱性，所以MnO （OH ）2还不能与I -反应。

水中的溶解氧越多，生成沉淀的颜色越深。

B 瓶中首先加入5ml 硫酸溶液（1：1），然后在加入硫酸溶液的同一位置再加入3ml 碱性碘化钾混合液，颠倒摇匀后静置, 不得有沉淀产生，然后两瓶试液按下述步骤操作。

5、测定：A 瓶水样经静置后,用移液管沿瓶壁加入硫酸溶液（1：1）5 mL ，注入瓶底,立即盖5好瓶塞,将水样颠倒几次至沉淀溶解,此时溶液因碘析出而显黄色,在暗处静置5分钟；B 瓶用同法加入硫酸锰溶液1mL 颠倒摇匀,暗处静置5分钟.保持水温低于15℃,于上述两瓶中分别取水样100.00 mL ，注入两个250 mL 锥形瓶中,并立即用硫代硫酸钠标准溶液［C （Na 2S 2O 3）=0.01mol/L ）］滴定至浅黄色，加入1 mL 淀粉溶液继续滴定，溶液由蓝色变无色，记录第一瓶水样消耗的硫代硫酸钠标准溶液［C （Na 2S 2O 3）=0.01mol/L ）］的体积V 1和第二瓶水样消耗的硫代硫酸钠标准溶液［C （Na 2S 2O 3）=0.01mol/L ）］的体积V 2,计算水样中溶解氧的含量ρO 2(mg/L)。

计算公式：溶解氧（mg/L ）=100000.32)(4121⨯∙∙-⨯VV V C溶解氧瓶试剂溶解氧瓶V V V V -⨯=10006、结束工作：（1）按玻璃仪器清洗规范清洗本组的玻璃仪器。

（2）按原位置摆好清洗后的玻璃仪器，清点数量，有无损耗，如有，则需填写玻璃仪器破损记录。

（3）清理试验台面及地面卫生，离开试验室。

【注意事项】1、如果水样是强酸性或强碱性，可用氢氧化钠或硫酸溶液调至中性后测定。

2、测定溶解氧，取样时要注意勿使水中含氧量有变化。

在取样操作中要按规程进行。

3、取地表水样，水样应充满水样瓶至溢流，小心以避免溶解氧浓度改变。

4、硫代硫酸钠一般都含有少量杂质（如S 、Na 2SO 3、Na 2SO 4等），在空气中不够稳定，易于风化及潮解，不宜用直接法配制滴定液。

5、水和空气中细菌的作用能使硫代硫酸钠分解，因此，配制硫代硫酸钠滴定液要用新煮沸放冷的水，加入少许氢氧化钠作防腐剂。

6、光线能促进空气对碘化钾的氧化，尤其强光下影响更大，因此滴定时应尽量避光。

【数据记录与处理】 1、原始记录（1）填写预习实验报告，上课时需带上预习实验报告，测得数据记在实验报告中。

（2）试验结束，计算实验结果，将实验报告填写完整，交到实验老师处。

2、数据处理表2：水中溶解氧的测定【结论】【思考题】1、简述碘量法的双瓶法测水中溶解氧的方法原理。

答：见【实验原理部分】。

2、测水中溶解氧时水样的采取应注意什麽问题？为什么？答：（1）测定溶解氧，取样时要注意勿使水中含氧量有变化。

在取样操作中要按规程进行。

（2）取地表水样，水样应充满水样瓶至溢流，小心以避免溶解氧浓度改变。