在pH為9的介質(zhì)中,靛藍(lán)二磺酸鈉被多孔銀粒與鋅粒組成的原電池電解,形成還原型黃色物質(zhì),當(dāng)此類物質(zhì)與水中的溶解氧相遇時,會被氧化成氧化型藍(lán)色物質(zhì),其色澤的深淺與水中溶解氧含量有關(guān)。因此我們可以用比色法測定水中溶解氧含量。不過需要大家注意的是該方法的檢測范圍在2-100ug/L。
內(nèi)電解法檢測水中溶解氧
內(nèi)電解法所需儀器及試劑
1.高溫爐
2.銀-鋅原電池
a.燒結(jié)銀粒(多孔銀粒)的制備
稱取銀粉或沉淀銀50g,平鋪于100mL瓷蒸發(fā)皿或把皿中,將表面攤平,銀粉厚度為5mm左右。把瓷蒸發(fā)皿放入620℃高溫爐中,燒結(jié)約30min,取出放冷后用工具把銀塊取出,剪成寬10mm、長20mm的銀條。把銀條放回原蒸發(fā)皿內(nèi),再在800℃的高溫爐中灼燒30min,取出冷卻后剪成粒徑為3~5mm的多孔銀粒。
b.銀-鋅還原滴定管(銀鋅還原電池)的制備
取一支50mL酸式滴定管,底部墊上約10mm厚的玻璃纖維,用二級試劑水灌滿滴定管并將管尖的氣泡排除。取粒徑為5~10mm鋅粒數(shù)粒(通常需要7粒),按每4mL多孔銀粒加一粒鋅粒的比例,裝填多孔銀粒和鋅粒,直裝到銀鋅還原劑的體積約至30mL為止,最上面再覆蓋4mL多孔銀粒。在裝填過程中應(yīng)不時地振動,使銀粒和鋅粒充分接觸,不留氣泡。
銀-鋅還原劑的使用期限一般不超過3個月。長時間使用后,銀粒顏色發(fā)暗,這時大家可以倒出銀鋅混合物,剔除鋅粒,用鹽酸(1+1)加熱將雜質(zhì)溶解,然后洗去鹽酸,然后將多孔銀粒放在瓷蒸發(fā)皿內(nèi),先在電爐上烘干,再放入800℃高溫爐內(nèi)灼燒30min,這樣就能恢復(fù)銀白色的金屬光澤。
3.電熱恒溫水浴
4.專用溶解氧測定瓶 要求實際體積為300mL左右無色透明,每個瓶的容積都相同且瓶塞為通用磨口塞。
5.水封桶(容積為15-25L)
6.硫酸溶液(1+3)
7.氨水溶液(1+90)
8.鹽酸溶液(1+1)
9.酸性靛藍(lán)二磺酸鈉貯備溶液
a.配制
稱取0.8~0.9g靛藍(lán)二磺酸鈉(相對分子質(zhì)量為466.36)于50mL燒杯中,加1mL二級試劑水使其潤濕后,加入7mL濃硫酸,在80℃左右的水浴上加熱30min,并不時攪拌,使之充分混勻。然后加入少量二級試劑水,待全部靛藍(lán)二磺酸鈉溶解后移入500mL容量瓶中,稀釋至刻度,混勻后標(biāo)定。如有不溶物需過濾后再標(biāo)定。
b.標(biāo)定
取酸性靛藍(lán)二磺酸鈉溶液10mL,注入100mL錐形瓶中,加二級試劑水10mL、硫酸溶液(1+3)10mL,用0.01mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至恰為黃色為止。
根據(jù)標(biāo)定結(jié)果,用二級試劑水將酸性靛藍(lán)二磺酸鈉溶液稀釋成p=40ug/mL的溶液,此試劑使用期限約1個月,如在使用過程中發(fā)現(xiàn)有沉淀物,應(yīng)重新配置。
10.酸性靛藍(lán)二磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液
準(zhǔn)確吸取50mL酸性靛藍(lán)二磺酸鈉貯備溶液(1mL相當(dāng)于40ug O2),注入100mL容量瓶,用二級試劑水稀釋至刻度。此溶液的滴定度為20g/mL。
11.氨-硫酸銨緩沖溶液
稱取硫酸銨20g,加二級試劑水約200mL,溶解后移入1L容量瓶,加60mL濃氨水,用二級試劑水稀釋至刻度,搖勻備用。
12.氨性靛藍(lán)二磺酸鈉溶液
根據(jù)需要的用量取氨-硫酸銨緩沖溶液和酸性靛藍(lán)二磺酸鈉貯備溶液等體積混合即可。由于氨性靛藍(lán)二磺酸鈉溶液不穩(wěn)定,該溶液一定要在使用時進(jìn)行配制。
13.還原型靛藍(lán)二磺酸鈉溶液
將銀-鋅還原滴定管上部的水排掉,注入少量氨性靛藍(lán)二磺酸鈉溶液洗滌銀-鋅滴定管,排掉洗滌液,然后將氨性靛藍(lán)二磺酸鈉溶液注滿滴定管,待溶液由藍(lán)色變?yōu)榱咙S色,排去滴定管尖部的藍(lán)色溶液,便可使用。如急于使用,可將銀-鋅滴定管夾于雙掌之中,輕輕地搓動,或者,將銀-鋅滴定管拿在手中上下?lián)u動,也可加快靛藍(lán)二磺酸鈉的還原速度。此溶液應(yīng)使用時配制。原來存放在滴定管內(nèi)溶液棄去后,加入新溶液制備,使用期為4h。
14.苦味酸溶液
稱取在干燥器中已干燥至質(zhì)量恒定(精確至2mg)的苦味酸0.74g,溶于二級試劑水中,稀釋至1L。此溶液黃色色度相當(dāng)于濃度為20ug/mL還原型靛藍(lán)二磺酸鈉溶液的色度。
15.高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。