水质监测中溶解氧的精准测定及干扰因素排除是确保水质数据准确性和可靠性的重要环节。以下是对这一过程的详细阐述:
一、溶解氧的精准测定方法
碘量法:
原理:基于化学反应原理,通过一系列化学反应将溶解氧转化为可测量的碘,再通过滴定法确定碘的含量,从而间接计算溶解氧的浓度。
步骤:向水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液,生成氢氧化锰沉淀,氢氧化锰迅速与水中溶解氧反应生成硫酸锰。15分钟后,加入浓硫酸使棕色沉淀与溶液中的碘化钾发生反应,析出碘。溶解氧越多,析出的碘也越多,溶液的颜色也就越深。随后,用移液管取一定量的反应完毕的水样,以淀粉为指示剂,用标准硫代硫酸钠溶液滴定,根据消耗的硫代硫酸钠溶液体积计算出水样中溶解氧的含量。
优点:准确度高、重现性好。
缺点:操作繁琐,且水样中含有还原性物质时会对滴定数据造成较大干扰。
电化学探针法(氧电极法):
原理:通过一根电极插入水中,电极上的电势会随着水体中的溶解氧含量变化而变化。利用电极测量仪器测得的电势值,通过相应的校正和转换,可以得到溶解氧浓度的结果。
优点:测量速度快、结果稳定、数据准确、干扰少、操作简便,适用于各种水质条件下的溶解氧测量,且具备实时在线监测的能力。
二、干扰因素排除
温度:
影响:随着温度的升高,氧在水中的溶解度降低,反之则升高。
排除方法:溶解氧检测仪通常配备有温度补偿功能,通过输入实际水温,仪器可以自动进行温度补偿,从而得到准确的溶解氧含量。
盐度:
影响:水中溶解的盐类会影响氧的溶解度。盐度越高,氧的溶解度越低。
排除方法:可以通过调整溶解氧检测仪的盐度设置来修正盐度对测量结果的影响。一些溶解氧检测仪还具备自动盐度修正功能。
有色物质和悬浮物:
影响:水样中的有色物质和悬浮物会干扰溶解氧检测仪的光学测量系统,导致测量结果偏差。
排除方法:在取样前对水样进行过滤和净化处理,使用合适的滤纸或过滤器可以去除水样中的杂质。
氧化性和还原性物质:
影响:水样中的氧化性物质(如NO2-、Fe3+等)和还原性物质会与溶解氧发生化学反应,从而影响测量结果的准确性。
排除方法:可以通过加入相应的试剂来消除其干扰。例如,对于Fe3+的干扰,可以加入氟化钾来掩蔽;对于亚硝酸盐的干扰,可以加入叠氮化钠将其分解;对于游离氯的干扰,可以加入硫代硫酸钠来去除。
光照:
影响:强光照射或直射可能对传感器产生影响,导致不稳定的测量结果。
排除方法:在进行在线溶解氧测定时,应避免强光直射传感器。
电磁干扰:
影响:强电磁场或其他电子设备可能干扰仪器的电子元件,影响到溶解氧分析的准确性。
排除方法:应将仪器安装在远离电磁干扰源的位置。
传感器质量和性能:
影响:传感器是测定仪的核心组件,其质量和性能直接影响数据的稳定性。
排除方法:选择传感器,并定期对传感器进行校准和维护,确保其测量结果的准确性。
水体搅拌和流动性:
影响:水体中的溶解氧分布可能不均匀。如果水体搅拌不足或水流不稳定,不同位置的氧气含量可能会有所不同。
排除方法:在进行测量前应检查传感器区域是否有气泡存在并采取措施排除气泡干扰,同时确保水体搅拌充分、水流稳定。
通过选择合适的测定方法并综合考虑各种干扰因素及其排除方法,可以实现对水质中溶解氧的精准测定。