水中溶解氧快速测定方法研究

水中溶解氧快速测定方法研究

溶解氧气是维持水生物生存的基本条件，也是评价水水质改善的重要指标。水体受有机、无机还原性物质污染,使溶解氧降低。当水中溶解氧含量低于某一极限值时,将因缺氧而导致大量鱼、虾等水生生物的死亡。另一方面,对工业用水来说,水中溶解氧却是损坏设备或缩短设备使用寿命的罪魁祸首。因此,溶解氧含量是水质检测中的重要指标之一。水中溶解氧国家标准测定方法有三种:1)碘量法(GB7489-87)。该方法为溶解氧的经典测定方法。操作较为繁琐。而且对于不同的水样需进行不同的修正。同时,由于取样和分析过程中,样品极易与大气接触,影响分析结果的可信度。因此,采样时必须对水样用硫酸锰和碱性碘化钾进行现场固定。2)内电解法(GBl2157)。该法需要制备专用的银—锌原电池及多种药品和仪器,操作繁琐。另外,标准色阶的制作也相当复杂,且保存期最多不超过一周。3)电化学探头法(GB/T11913-89)。该法也需用专门的仪器,并需进行温度、气压校正,干扰因素较多,且使用一段时间仪器极易出现故障。三种方法各有利弊,但其共同的缺陷是分析过程复杂繁琐、速度慢,不利于现场或野外作业。溶解氧常用的国家标准测定方法有两种我们经过技术攻关和大胆创新,研制成功了溶解氧水质快速测试管系列产品。它提供了一种快速、简便、抗干扰能力强的水中溶解氧的测定方法。可用于地表水、工业废水、工业用水等水中溶解氧的检测,广泛应用于环保、石油勘探、水产养殖及其它领域。1色化合物的量对反应的影响测试管中的测试液能与水样中溶解氧快速定量地反应形成有色化合物,有色化合物颜色的深浅与水样中的溶解氧含量成正比。通过与标准色阶对照,得到水样中溶解氧的含量。2使用机器和试剂主要仪器:测试管及其色标、分光光度计、溶解氧瓶、滴定管等。主要试剂:靛蓝二磺酸钠;硫代硫酸钠、无水二价硫酸锰、碱性碘化钾等。3试验管道及其使用方法3.1测试管生产过程玻璃管切底→→玻璃管清洗→→药液灌装→→抽丝减压熔封3.2提高亚胺类阳离子染料的制备能力经多次实验,在国产试剂的基础上进行结构改造,合成了一系列可用作溶解氧显色剂的醌亚胺类阳离子染料,将其与其它配位体结合,得到了具有良好的氧化还原性能的系列化合物,分别用于三个不同浓度溶解氧测试管系列。3.3清除水中溶解氧的一种专用除氧剂如何使显色剂测定前长时间保持在还原状态是溶解氧测定中的一个技术难题。我们采用一种专用除氧剂,可清除水中的溶解氧,并能保护显色剂,使显色剂处于所需的还原态。而对测试液中的其它成份均不发生反应。3.4颜色基准生产3.4.1合物颜色稳定性的研究色标应在长时间内保持色调稳定,不受温度和光线的影响。根据标准色阶的特点和特殊要求,首先对一般化合物颜色变化的机理进行了探讨。对影响化合物颜色稳定性的因素进行了分析研究,经大量的实验,从众多有色化合物中筛选出一种稳定的化合物。通过调配和特殊处理,使得其色调分别与各溶解氧测定管显色后的色调相匹配,即标准色阶和对应的测定液显色后的可见光区最大吸收波长一致,人们目视时,二者的色调相同。3.4.2灌装灌装及标准色阶使用标准色阶液的原料确定之后,借助分光光度计调配标准色阶液。调配好后的色标液即可灌封,然后固定在色标架上,经检验合格后即可作为标准色阶使用。按测定范围不同,色标设置分三个系列:3.4.3颜色分类的稳定性因为色标进行过特殊处理,可永久使用并能保证标准色阶的正确性。3.4.4测定条件发生的差异使用时把测试管尖端插入水样中折断,待水样充入测试管后取出,来回倒置几次。2min后与标准色阶对照。最接近的颜色阶所对应的数值即为水样中的溶解氧含量,若测试管的颜色介于两个色阶之间,则取二者的平均值。测定时,测试管尖端的毛细作用使大气和管中液体隔开,避免了大气对测定的影响。测定误差不大于相邻两标准色阶之差的二分之一。4试验结果与讨论4.1水景及合成水样中矿化度的ro-d测氧管及其矿化度的变化规律,正确处理与水测试管中加有抗干扰剂,基本消除了其它因素的干扰。为了考察DO系列测试管的抗干扰能力,我们用三个DO系列测氧管分别对自来水、井水、河水、油田注水、油田污水、工业污水及合成水样(矿化度>5000mg/l)进行测试,无一例出现沉淀或其它影响比色分析的现象。4.2显色时间显色时间:显色稳定时间为0.5～5min。4.3稳定性试验由于测试液处于真空保护状态,使测试管能在较长时间内保存而不会使药品分解。产品贮存于阴凉干燥处,试验证明该测试管的稳定期为二年以上。4.4重复试验4.4.1平行测试次数分别取含溶解氧三种不同浓度的水样,由不同的操作人员用测试管平行测试多次,并与标准色阶比较。测试结果表明,测试管色调一致,并与色标相符,重现性好。4.4.2不同数量的试验管道不同批次测试管由不同操作人员进行多次不同浓度的测定,测定结果与色标相符,表明测试管各批次间无显著性差异。4.5含溶解氧水的水样测定溶解氧标样难以得到,故采用与标准方法比对法,对两种方法的测定结果进行t检验。其中,溶解氧>0.1mg/l的水样用碘量法(GB7489-87)作标准对照,溶解氧<0.1mg/l的水样用内电解法(GBl2157)作标准对照。结果见表1。由表1知,含溶解氧不同浓度水样的三组测定值的|t|分别为0.92、2.24、0.63,均小于t0.05(7)=2.37。表明测试管法测定结果与标准方法测定值无显著差异。另外,测试管法三组测定结果的标准偏差与相对标准偏差均符合水质分析的要求。因此,测试管法准确度、精密度均较好,能够代替化学法进行水中溶解氧的现场测定。4.6地表气候变化的应用试验结果表2为郑州市环境监测中心站用测试管测定地表水的应用试验结果。试验结果表明:测试管法测定结果与化学法相吻合,可代替化学法进行水中溶解氧的现场测定。5化学法与化学法的比选本测试管系列测定范围为0.01～12mg/l,检出限为0.01mg/l。经环境监测等部门现场试用认为,与化学法相比具有快速、简便、成本低、抗干扰能力强等特点。在环境监测、石油开采、水产养殖等领域应用前景广阔。5.1测试管lmf用化学法测定水中溶解氧(从配制试剂溶液到测试完毕)约需3～5个小时,而本测试管只需1～5min。特别适宜于突发性污染事故应急监测及现场督查。5.2经济本测试管法试剂用量少,节约了大量的测试费用。化学法测试单样费用约为3～5元,本法仅需1～2元。5.3干预能力强本法测试条件下无干扰。5.4环境越少化学法所需水样多,加入各种试剂的量较大,对环境有一定的污染;而这种环保测试管仅为化学法的1/50～1/30,可大大减少对环境的污染。5.5学会掌握,方便使用化学法共同的缺陷是分析过程复杂、操作繁琐,有的还需要专门的仪器,不易掌握、不利于现场或野外作业。本测试管整套装置小而轻便,便于携带和野外现场测定。即使非专业人员也可在5～10分钟内学会并掌握,便于现场执法部门及基层单位推广使用。3.4.2.1测定范围:0.01～0.10mg/l检出限:0.01mg/l色标设置:0.00,0.01,0.02,0.03,0.04,0.06,0.08,