碘量法测定水中的溶解氧

实验四水中溶解氧的测定——碘量法

一、目的和要求了解测定溶解氧（dissovlvedoxygen，DO）的意义和方法。掌握碘量法测定溶解氧的操作技术。二、原理

溶于水中的氧称为溶解氧，当水体受到还原性物质污染时，溶解氧即下降，而有藻类繁殖时，溶解氧呈过饱和，因此，水体中溶解氧的变化情况，在一定程度上反映了水体受污染的程度。碘量法测定溶解氧的原理为：二价氢氧化锰在碱性溶液中，被水中溶解氧氧化成四价锰，并生成氢氧化物沉淀，但在酸性溶液中生成四价锰化合物又能将KI氧化而析出I2。析出碘的摩尔数与水中溶解氧的当量数相等，因此可用硫代硫酸钠的标准溶液滴定。根据硫代硫酸钠的用量，计算出水中溶解氧的含量。

MnSO4+2NaOH

＝

Mn(OH)2(白色)+Na2SO42Mn(OH)2+O2

＝2MnO(OH)2(棕色)MnO(OH)2+2H2SO4

＝Mn(SO4)2+3H2OMn(SO4)2+2KI＝MnSO4+I2+K2SO4I2+2Na2S2O3

＝2NaI+Na2S4O6三、仪器与试剂具塞碘量瓶（250mL或300mL）。硫酸锰溶液。称取480gMnSO4•4H2O溶于300~400mL水中，若有不溶物，应过滤，稀释至1000mL。碱性碘化钾溶液。称取500g氢氧化钠溶于300~400mL水中，冷却；另称取150gKI溶于200mL水中；将两种溶液混合均匀，并稀释至1000mL。如有沉淀，则放置过夜后，倾出上清液，贮于棕色瓶内，用橡皮塞塞紧，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉应不呈蓝色。（1+5）硫酸。3mol/L硫酸溶液。1%淀粉溶液。称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，然后加入刚煮沸的100mL水（也可加热1~2min）。冷却后加入0.1g水杨酸或0.4氯化锌防腐。重铬酸钾标准溶液（1/6K2Cr2O7=0.025mol/L）。称取1.2258g在105~110。C烘干2h的重铬酸钾优级纯，溶解后转入1000mL容量瓶内，用水稀释至刻度、摇匀。0.025mol/L硫代硫酸钠溶液。称取6.25gNa2S2O3·5H2O，溶于经煮沸冷却的水中，加入0.2g无水碳酸钠，（唯一的原因是煮沸的水中细菌被杀死，加入碳酸钠后溶液呈弱碱性可以抑制细菌的生长。细菌的作用可以生成硫和亚硫酸钠。）稀释至1000mL，储于棕色试剂瓶内，使用前用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定。标定方法如下：在250mL碘量瓶中加入25mL蒸馏水、0.5g碘化钾、10.00mL0.0250mol/L重铬酸钾溶液和5mL（1+5）硫酸，摇匀，加塞后置于暗处5min，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至浅黄色，然后加入1％淀粉溶液1.0mL，继续滴定至蓝色刚好变为淡绿色为止，记录用量。平行做3份，取平均值。1、碘量法的误差来源及避免见：

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2、用Na2S2O3滴定I2溶液时，要等滴至黄色很浅时再加淀粉，然后再滴至蓝色消失。过早加入淀粉，它与碘形成的蓝色络合物会吸留部分碘，往往会使终点提前且不明显。

3、因为Na2S2O3•5H2O中一般含有少量S,Na2S2O3,Na2SO4,Na2S2O3,NaCl等杂质，且Na2S2O3易风化、潮解，因此不能直接配制标准溶液。Na2S2O3溶液易受空气和微生物等作用而分解。配制Na2S2O3用新煮沸并冷却的新蒸馏水并加少量Na2S2O3(Na2S2O3在pH=9～10之间最为稳定)放置几天后标定。

∵当pH<4.6时即不稳定。它在中性、碱性溶液中较稳定。

因此常用新煮沸的水(除去CO2，杀死细菌。)加少量Na2CO3，抑制细菌生长。溶液贮存于棕色瓶中放在暗处，以免光照分解。硫代硫酸钠的物质的量浓度C1为

式中：C2——重铬酸钾标准溶液的浓度（mol/L）；

V1——消耗的硫代硫酸钠溶液的体积(mL)。

四、实验步骤将洗净的250mL碘量瓶用待测水样荡洗3次。用虹吸法将细玻璃管插入瓶底，注入水样溢流出瓶容积的1/3～1/2左右，迅速盖上瓶塞。取样时绝对不能使采集的水样与空气接触，且瓶中不能留有空气泡。否则另行取样。取下瓶塞，立即用吸量管加入1mL硫酸锰溶液。加注时，应将吸量管插入液面下约10mm，切勿将吸量管中的空气注入瓶中。以同样的方法加入2mL碱性碘化钾溶液。盖上瓶塞，注意瓶内不能留有气泡。然后将碘量瓶颠倒混合3次，静置。待生成的棕色沉淀物下降至瓶高一半时，再颠倒混合均匀。继续静置，待沉淀物下降至瓶底后，轻启瓶塞，立即用移液管插入液面以下加入2mL（1+5）硫酸。小心盖好瓶塞颠倒摇匀。此时沉淀应溶解。若溶解不完全，可再加入少量（1+5）硫酸至溶液澄清且呈黄色或棕色（因析出游离碘）。置于暗处5min。从碘量瓶内取出2份50.0mL水样，分别置于2个250mL锥形瓶中，用硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色时，加入1%淀粉溶液1mL，继续滴定至蓝色刚好消失为止，即为终点，记录用量。五、数据处理溶解氧（mgO2/L）＝式中：C1——硫代硫酸钠溶液的物质的量浓度(mol/L)；

V1——消耗的硫代硫酸钠溶液的体积（mL）；

8——氧的摩尔质量（1/2O，g/mol）；

V2——水样的体积（mL）。六、注意事项水样呈强酸或强碱时，可用氢氧化钾或盐酸调至中性后测定。水样中游离氯大于0.1mg/L时，应加入硫化硫酸钠除去，方法如下：250mL的碘量瓶装满水样，加入5mL（1+5）硫酸和1g碘化钾，摇匀，此时应有碘析出，吸取100.0mL该溶液与另一个250mL碘量瓶中，