溶解氧的水质检测应用及方法

关于水质表征的重要参数，除了pH、电导率外，溶解氧是我们经常会听到的一个词汇。那么，什么是溶解氧呢？

溶解氧（DO）指的是溶解于水中的氧的含量，以每升水中氧气的毫克数来表示，以分子状态存在于水中。溶解氧含量是水质的重要指标之一，也是水体净化的重要因素之一。测量溶解氧是继测量 pH、电导率之后常用的一种水质监测方法，也是衡量水质好坏的重要指标。在水质监测中，溶解氧常用的有两种计量方式:一种是用浓度来计量，也就是单位体积水中氧气的质量，也是应用的普遍的计量方式，常见单位是mg/L; 另一种表示溶氧含量的方法是溶解氧饱和度，即所测水样溶解氧浓度占当前条件（温度、大气压、氧分压等）下的水体溶解氧饱和浓度的百分比，用公式表示即为

需要测定溶解氧的场所：

污水处理领域：监测水处理过程中溶解氧的浓度，提高水处理效率；

工业生产领域：监测生产过程溶解氧的含量，确保生产过程正常进行；

环境监测领域：监测环境中溶解氧浓度，及时处理污染环境的行为及事件；

水产养殖领域：对水体溶解氧的监测，满足水产生长对溶解氧的需求。

溶解氧测量方法

1、碘量法测定

碘量法测定是目前水中溶解氧测定的主要方法之一。

主要是在水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，形成氢氧化锰。氢氧化锰的化学特性非常不稳定，能够和水中的溶解氧快速反应，形成硫酸锰。

静置15~20分钟之后，加入浓硫酸，促使棕色的沉淀和溶液中加入的碘化钾充分反应，从而逐步析出碘。水中溶解氧越多，则析出的碘也就越多，溶液的颜色也越深。通过高精度移液管取出一定量反应完成之后的水样，然后用淀粉作为指示剂，通过标准溶液进行滴定，就可以获知水中溶解氧的具体含量。

2、电极极谱法测定

极谱法溶解氧测量原理：极谱法传感器包括一个银质的阳极和在底部呈环形的金质的阴极，一个薄的半透过性膜，在传感器上展开，可以将电极和外部隔离的同时允许气体进入。在操作时传感器的底部会充满含少量的表面活性剂电解液以提高湿润效果。当极谱法传感器的电极上施加了极化电压，氧气会穿透膜在阴极上发生反应并产生了电流。流过电极的电流和氧成正比，在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。

相比于碘量法测定，电极极谱法测定更加先进。

主要机理是在两极之间加上恒定电压，促进电子从阴极流向阳极，从而形成一定的量的扩散电流。通过测量扩散电流就能获知水中溶解氧的含量，因为一定温度下，水样中的扩散电流和水中溶解氧浓度成正比，通过定量分析，利用仪器就能读出水样中溶解氧的具体数值。
3、荧光法测定

荧光法溶解氧测定仪原理：荧光法溶解氧测量仪基于荧光猝熄原理。蓝光照射到荧光物质上使荧光物质激发并发出红光，由于氧分子可以带走能量(猝熄效应)，所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。荧光法测定的主要机理是利用荧光物质的猝灭作用，降低荧光物质中的荧光强度和缩短荧光维持的寿命，从而获知水中溶解氧的含量。

水中溶解氧的含量越多，荧光的寿命也就越短。将调制好的蓝光，照射到荧光物质上，可发出相应的红光。水中溶解氧可带走荧光能量，因此，红光持续的时间和强度和溶解氧的浓度成反比，通过测量红光和参比光之间的相位差，就能获知水中的溶解氧的含量。

水中溶解氧的测定的三种方法各有特色，其中碘量法测定的工序比较多，更适合在专业的实验室进行。如果水体中水藻等植物比较多，在光合作用下会释放出一定的氧气，促使水中的溶解氧达到饱和状态。在此种状态下，采用碘量法测量，溶解氧的测定误差较大。

电极极谱法测定的步骤比较少，使用的仪器设备价格比较低，是目前应用比较标准的水中溶解氧测定方法。

荧光法测定是目前的水中溶解氧测定时简单便捷的方法，和碘量法和电极极谱法相比，荧光法测定时无须特意标定水中的溶解氧，而测定速度比较快，整个测量过程比较稳定，测量结果精度较高，而且对流量也没有严格要求，受到外界因素的干扰比较小，可降低清洗频率，维护成本比较低，但价格相对比较高。

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