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水中溶解氧的測定-碘量法介紹


  一、實驗原理    水中溶解(solubility)氧的測定,一般用碘(Iodine)量法。在水中加入硫酸(Acerbity)錳(manganese)及堿(Alkali)性碘化鉀溶液,生成氫氧化(oxidation)錳沉淀。此時氫氧化錳性質極不穩定(解釋:穩固安定;沒有變動),迅速與水中溶解氧(dissolved oxygen)化合生成錳酸錳:   2MnSO4+4NaOH=2Mn(OH)2↓+2Na2SO4   2Mn(OH)2+O2=2H2MnO3    H2MnO3十Mn(OH)2=MnMnO3↓+2H2O                                        (棕色沉淀)    加入濃硫酸使棕色沉淀(MnMn02)與溶液中所加入的碘化鉀發生反應(reaction),而析出碘,溶解氧越多,析出的碘也越多,溶液的顏色也就越深。   2KI+H2SO4=2HI+K2SO4    MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O   I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6    用移液管取一定量的反應完畢的水樣,以淀粉(starch)做指示劑,用標準溶液滴定,計算出水樣中溶解氧的含量。
  二、實驗用品:   
  1、儀器(appliance):溶解氧(Oxygen)瓶(250ml)   錐形瓶(250ml)     酸(Acerbity)式滴定管(25ml)   移液管(50m1)   吸球  
  2、藥品:硫酸錳(manganese)溶液  堿性碘化鉀溶液  濃硫酸   淀粉(starch)溶液(1%)   硫代硫酸鈉(Sodium)溶液(0.025mol/L) 
  三、實驗方法   
  (一)水樣的采集與固定   
  1、用溶解氧(dissolved oxygen)瓶取水面下20—50cm的河水、池塘水、湖水或海水,使水樣充滿250ml的磨口瓶中,用尖嘴塞慢慢蓋上,不留氣泡。   
  2、在河岸邊取下瓶蓋,用移液管吸取硫酸錳(manganese)溶液1ml插入瓶內液面下,緩慢放出溶液于溶解氧瓶中。溶解氧測定儀是水質檢測一項非常重要的指標。   
  3、取另一只移液管,按上述操作(operate)往水樣中加入2ml堿(Alkali)性碘(Iodine)化鉀溶液,蓋緊瓶塞,將瓶顛倒振搖使之充分搖勻。此時,水樣中的氧被固定生成錳酸錳(MnMnO3)棕色沉淀。將固定了溶解氧的水樣帶回實驗室備用。  
  (二)酸化
往水樣中加入2ml濃硫酸(化學式:H2SO4),蓋上瓶塞,搖勻,直**沉淀物完全溶解為止(若沒全溶解還可再加少量的濃酸)。此時,溶液中有I2產生,將瓶在陰暗處放5分鐘,使I2全部析出來。  
  (三)用標準Na2S2O3溶液滴定   
  1、用50ml移液管從瓶中取水樣于錐形瓶中。  
  2、用標準Na2SN2O3溶液滴定**淺黃色。   
  3、向錐形瓶中加入淀粉溶液2ml(此時確芤合岳渡?。ph計是指用來測定溶液酸堿度值的儀器,是一種常見的分析儀器,廣泛應用在農業、環保和工業等*域。土壤pH值是土壤重要的基本性質之一。  
  4、繼續用Na2S2O3標準溶液滴定**藍色變成無色為止。  
  5、記下消耗Na2S2O3標準溶液的體積(volume)。    6、按上述方法平行測定三次。  
  (四)計算      溶解氧(dissolved oxygen)(mg/L)=CNa2S2O3×VNa2S2O3×32/4×1000/V水    O2―→2Mn(OH)2―→MnMnO3―→2I2―→4Na2S2O3     1mol的O2和4mol的Na2S2O3相當    用硫代硫酸(化學式:H2SO4)鈉的摩爾數乘氧的摩爾數除以4可得到氧的質量(mg),再乘1000可得每升水樣所含氧的毫克數:     CNa2S2O3——硫代硫酸鈉摩爾濃度(0.0250mol/L)      VNa2S2O3——硫代硫酸鈉體積(m1)     V水 ——水樣的體積(ml)  
  (五)參考資料    溶解(solubility)于水中的氧(Oxygen)稱為溶解氧,以每升水中含氧(O2)的毫克數表示。溶解氧測定儀是測定水中溶解氧的裝置,工作原理是氧透過隔膜被工作電極還原,產生與氧濃度成正比的擴散電流,通過測量此電流,得到水中溶解氧的濃度。水中溶解氧的含量與大氣壓力、空氣中氧的分壓及水的溫度有密切的關系。在1.013×105Pa的大氣壓力下,空氣中含氧氣20.9%時,氧在不同溫度的淡水中的溶解度也不同。   如果大氣壓力改變,可按下式計算溶解氧的含量:   S1=SP/1.013×105    式中S1——大氣壓力為P( Pa)時的溶解度(mg/L);   S——在l.013×105Pa時的溶解度數(mg/L);   P——實際測定(gage)時的大氣壓力(Pa)。    氧是大氣組成的主要成分(ingredient)之一,地面水敞露于空氣中,因而清潔的地面水中所含的溶解氧常接近于飽和狀態。在水中有大量藻類繁殖時,由于植物的光合作用而方出氧,有時甚**可以含有飽和的溶解氧。如果水體被易于氧化的有機物污染,那么,水中所含溶解氧就會減少。當氧化作用進行的太快,而水體又不能從空氣中吸收氧氣來補充氧的消耗,溶解氧不斷減少,有時甚**會接近于零。在這種情況下,厭氧細菌繁殖并活躍起來,有機物發生腐敗作用,水體產生臭味。因此,溶解氧的測定對于了解水體的自凈作用,有極其重要的關系。在一條流動的河水中,取不同地段的水樣來測定溶解氧。可以幫助了解該水體在不同地點所進行的自凈作用情況。  
  (六)試劑(reagent)的配制 
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