水溶解氧的機理,水中溶解氧測定原理

時間 2021-09-05 13:45:48

1樓:

空氣中的氧溶解在水中成為溶解氧。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水的溫度都有密切關係。在自然情況下,空氣中的含氧量變動不大,故水溫是主要的因素,水溫愈低,水中溶解氧的含量愈高。

溶解氧是指溶解在水裡氧的量,通常記作do,用每公升水裡氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自淨能力的乙個指標。它跟空氣裡氧的分壓、大氣壓、水溫和水質有密切的關係。

在20℃、100kpa下,純水裡大約溶解氧9mg/l。有些有機化合物在喜氧菌作用下發生生物降解,要消耗水裡的溶解氧。如果有機物以碳來計算,根據c+o2=co2可知,每12g碳要消耗32g氧氣。

當水中的溶解氧值降到5mg/l時,一些魚類的呼吸就發生困難。水裡的溶解氧由於空氣裡氧氣的溶入及綠色水生植物的光合作用會不斷得到補充。但當水體受到有機物汙染,耗氧嚴重,溶解氧得不到及時補充,水體中的厭氧菌就會很快繁殖,有機物因腐敗而使水體變黑、發臭。

溶解氧值是研究水自淨能力的一種依據。水裡的溶解氧被消耗,要恢復到初始狀態,所需時間短,說明該水體的自淨能力強,或者說水體汙染不嚴重。否則說明水體汙染嚴重,自淨能力弱,甚至失去自淨能力。

水中溶解氧主要**於兩方面:一方面是在水體中溶解氧(do)小於其溶解度時,大氣中的氧溶入水體。在水體和大氣之間的介面上經常進行氣體交換,水體將二氧化碳排入大氣,大氣中的氧溶入水體。

這與生物的呼吸作用十分相似,是水體中氧的主要**。另一方面是水生植物通過光合作用向水中放出的氧。但是由於水體中經常發生氧化作用,從而消耗水中的氧,特別是有機質的降解,對氧的消耗量很大,因此,水體中不斷進行著脫氧(溶解氧減少)和復氧(溶解氧增加)的過程。

在自然條件下,水在流動時,復氧過程比較迅速,較易補充水中氧的消耗,使水體中溶解氧保持一定的水平,反之,在靜水條件下,復氧過程緩慢,水中含氧得不到及時補充,處於嫌氣狀態。當工業廢水和生活汙水攜帶大量有機物質進入水體時,水體脫氧嚴重,這時即使在流動的河水中,由於復氧過程彌補不了這樣大幅度的脫氧,也會出現溶解氧迅速下降,造成魚類和需氧生物死亡及水質惡化。

2樓:神奇小櫻

溶氧是乙個物理過程。

在水中溶解度很小。溶解氧是指溶解在水裡氧的量,通常記作do,用每公升水裡氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自淨能力的乙個指標。

它跟空氣裡氧的分壓、大氣壓、水溫和水質有密切的關係。在自然情況下,空氣中的含氧量變動不大,故水溫是主要的因素,水溫愈低,水中溶解氧的含量愈高。

3樓:

氧在水分子撞擊下均勻分散到水中

4樓:匿名使用者

應該是乙個動態的平衡過程吧,

水中溶解氧測定原理

5樓:劉子辰

1 碘量法

碘量法是測定水中溶解氧的基準方法,使用化學檢測方法,測量準確度高,是最早用於檢測溶解氧的方法。其原理是在水樣中加入硫酸錳和鹼性碘化鉀,生成氫氧化錳沉澱。此時氫氧化錳性質極不穩定,迅速與水中溶解氧化合生成錳酸錳:

4mnso4+8naoh = 4mn(oh)2↓+4na2so4 (1)

2mn(oh)2+o2 = 2h2mno3↓ (2)

2h2mno3+2mn(oh)3 = 2mnmno3↓+4h2o (3)

加入濃硫酸使已化合的溶解氧(以mnmno3的形式存在)與溶液中所加入的碘化鉀發生反應而析出碘:

4ki+2h2so4 = 4hi+2k2so4 (4)

2mnmno3+4h2so4+hi = 4mnso4+2i2+6h2o (5)

再以澱粉作指示劑,用硫代硫酸鈉滴定釋放出的碘,來計算溶解氧的含量[3],化學方程式為:

2na2s2o3+i2 = na2s4o6+4nai (6)

2 .電流測定法(clark溶氧電極)

當需要測量受汙染的地面水和工業廢水時必須用修正的碘量法或電流測定法。電流測定法根據分子氧透過薄膜的擴散速率來測定水中溶解氧(do)的含量。溶氧電極的薄膜只能透過氣體,透過氣體中的氧氣擴散到電解液中,立即在陰極(正極)上發生還原反應:

o2+2h2o+4e à 4oh- (8)

在陽極(負極),如銀-氯化銀電極上發生氧化反應:

4ag+4cl- à 4agcl+4e (9)

(8)式和(9)式產生的電流與氧氣的濃度成正比,通過測定此電流就可以得到溶解氧(do)的濃度。

3 螢光猝滅法

其檢測原理是根據stern-vlomer的猝滅方程[14]:f0/f=1+ksv[q],其中f0為無氧水的螢光強度,f為待檢測水樣的螢光強度,ksv為方程常數,[q]為溶解氧濃度,根據實際測得的螢光強度f0、f及已知的ksv,可計算出溶解氧的濃度[q]。

4 其他檢測方法

電導測定法:用導電的金屬tuo或其他化合物與水中溶解氧(do)反應生成能導電的tuo離子。通過測定水樣中電導率的增量,就能求得溶解氧(do)的濃度。

陽極溶出伏安法:同樣利用金屬tuo與溶解氧(do)定量反應生成亞tuo離子:

4tl+o2+2h2oà4tl++4oh- (10)

然後用溶出法測定tl+離子的濃度,從而間接求得溶解氧(do)的濃度。

6樓:華全動力集團

溶解氧分析儀測量原理氧在水中的溶解度取決於溫度、壓力和水中溶解的鹽。溶解氧分析儀感測部分是由金電極(陰極)和銀電極(陽極)及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成,氧通過膜擴散進入電解液與金電極和銀電極構成測量迴路。當給溶解氧分析儀電極加上0.

6~ 0.8v 的極化電壓時,氧通過膜擴散,陰極釋放電子,陽極接受電子,產生電流,整個反應過程為:陽極 ag+cl→agcl+2e- 陰極 o2+2h2o+4e→4oh- 根據法拉第定律:

流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比,在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關係。

不同溫度下,水中溶解氧飽和度的計算方式是什麼?原理!

7樓:翟素芹權淑

飽和溶解氧dof=468/(31.6+t),t為水溫,單位:℃,,計算一定溫度、氣壓下的飽和溶解氧濃度(mg/l)

溶解氧儀的測定原理

8樓:手機使用者

常見的溶氧儀多採用隔膜電極作換能器,將溶氧濃度(實際上是氧分壓)轉換成電訊號,再經放大、調整(包括鹽度、溫度補償),由模數轉換顯示。

溶氧儀實用的膜電極有兩種型別:極譜型(polarography)和原電池型(galvanic cell)。極譜型(polarography):

電極中,由**(au)環或鉑(pt)金環作陰極;銀-氯化銀(或汞-氯化亞汞)作陽極。電解液為氯化鉀溶液。陰極外表面覆蓋一層透氧薄膜。

薄膜可採用聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、矽橡膠等透氣材料。陰陽兩電極之間外加0.5~1.

5伏的極化電壓。有的極化電壓為0.7伏。當溶解氧透過薄膜到達**陰極表面,在電極上發生如下反應。

陰極被還原:o2+2h2o+4e→4ohˉ

同時,陽極被氧化:4clˉ+4ag-4e→4agcl

在正常情況下,上述還原-氧化反應產生的擴散電流i∞之值與溶氧濃度成正比。可用下式表示:

i∞=nfa(pm/l)cs

式中:i∞-穩定狀態的擴散電流

n-得失電子數

f-法拉第常數(96500 庫侖)

a-陰極表面積(平方厘公尺)

pm-薄膜的滲透係數(厘公尺2/秒)

l-薄膜的厚度(厘公尺)

cs-溶解氧濃度(ppm)

當電極結構和薄膜確定之後,式中a、pm、l、n等均為常數。令k= nfa(pm/l),則上

式中:i∞=kcs。

因此可見,只要測得擴散電流i∞,即可測得溶解氧濃度。為消除溫度、鹽度和氣壓因素影響,各型號產品採用各自技術進行補償。

原電池型(galvanic cell):當外界氧分子透過薄膜進入電極內相到達陰極的三相介面時,產生下式反應。

銀陰極被還原:o2+2h2o+4e→4ohˉ

同時,鉛陽極被氧化:2pb+2koh+4ohˉ-4e→2khpbo2+2h2o

即:氧在銀陰極上被還原為氫氧根離子,並同時向外電路獲得電子;鉛陽極被氫氧化鉀溶液腐蝕,生成鉛酸氫鉀,同時向外電路輸出電子。接通外電路之後,便有訊號電流通過,其值與溶氧濃度成正比。

溶解氧分析儀有哪些工作原理

9樓:匿名使用者

62616964757a686964616fe59b9ee7ad9431333361303562理:

水中的氧含量可充分顯示水自淨的程度。對於使用活化汙泥的生物處理廠來說,了解曝氣池的氧含量非常重要,汙水中溶氧增加,會促進除厭氧微生物以外的生物活動,因而能去除揮發性物質和易於自然氧化的離子,使汙水得到淨化。

測定氧含量主要有三種方法:自動比色分析和化學分析測量,順磁法測量,電化學法測量,螢光法。水中溶氧量一般採用電化學法測量。

氧能溶於水,溶解度取決於溫度、水表面的總壓、分壓和水中溶解的鹽類。大氣壓力越高,水溶解氧的能力就越大,其關係由亨利(henry)定律和道爾頓(dalton)定律確定,亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。

氧量測量感測器由陰極(常用金和鉑製成)和帶電流的反電極(銀)、無電流的參比電極(銀)組成,電極浸沒在電解質如kcl、koh中,感測器有隔膜覆蓋,覆膜將電極和電解質與被測量的液體分開,只有溶解氣體能滲透覆膜,因此保護了感測器,既能防止電解質逸出,又可防止外來物質的侵人而導致汙染和毒化。

向反電極和陰極之間施加極化電壓,假如測量元件浸人在有溶解氧的水中,氧會通過隔膜擴散,出現在陰極上(電子過剩)的氧分子就會被還原成氫氧根離子[oh-]。電化學當量的氯化銀沉澱在反電極上(電子不足),對於每個氧分子,陰極放出4個電子,反電極接受電子,形成電流:4ag+4cl-=4agcl+4e-。

電流的大小與被測汙水的氧的分壓成正比,該訊號連同感測器上熱電阻測出的溫度訊號被送人變送器,利用感測器中儲存的含氧量和氧分壓、溫度之間的關係曲線計算出水中的含氧量,然後轉化成標準訊號輸出。參比電極的功能是確定陰極電位。

10樓:魚水深情

水中的氧含量可充分顯示水自淨的程度。對於使用活化汙泥的生物處理廠來說,了解曝氣池的氧含量非常重要,汙水中溶氧增加,會促進除厭氧

什麼是溶解氧,什麼是溶解氧 DO ?

空氣中的氧溶解在水中成為溶解氧。水中的溶解氧的含量與空氣中氧的分壓 水的溫度都有密切關係。在自然情況下,空氣中的含氧量變動不大,故水溫是主要的因素,水溫愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解氧是指溶解在水裡氧的量,通常記作do,用每升水裡氧氣的毫克數表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自淨能力的一個指標。它跟...

請問,測定水中溶解氧的國標方法是什麼

水質 溶解氧的測定 碘量法 gb 7489 87 本方法等效採用國際標準 iso 5813 1983 本方法規定採用碘量法測定水中溶解氧由 於考慮到某些干擾而採用改進的溫克勒 winkler 法 1 範圍 碘量法是測定水中溶解氧的基準方法 在沒有干擾的情況下此方法適用於各種溶解氧 濃度大於0.2mg...

溶解氧測定儀中的內建電極液是什麼物質

w別y雲j間 一般都是氯化鉀或者氫氧化鉀。溶解氧測定儀是測定水中溶解氧的裝置。其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。根據濃度不同,隔膜電極分為極譜式和原電池式兩種型別。極譜式隔膜電極以銀 氯化銀作為對電極,電極內部電解液為氯化鉀,電...