水工業網 近年來伴隨著工業自動化程度的不斷提高人力資源成本的不斷攀升國家十二五規劃對飲用水安全重點流域水污染防治等一系列因素都將在不同程度上推動中國水質分析儀表以較快速度發展未來幾年對于中國的水質分析儀器產業而言隨著國家食品藥品安全以及環保政策的落實推動全民不斷提高的環保意識以及不斷攀升的備件耗材服務需求水質分析儀表依舊會有較快增長

回顧中國水處理行業的發展歷史從上世紀五六十年代就有一批國有軍工科研院所背景的企業開始從事水處理工程以及水質分析儀表的生產制造直到1995年整個中國水處理行業市場容量僅僅只有5000萬人民幣左右從1995年至今伴隨著中國經濟的飛速發展2013年中國整個水處理行業規?？焖侔l展至約600億元人民幣

溶氧（DO）是溶解氧（DissolvedOxygen）的簡稱溶解于水中的分子態氧天然水中的溶解氧含量取決于水體與大氣中氧的平衡溶解氧是水生生物生存和水質的重要指標水中溶解氧的飽和含量和空氣中氧的分壓大氣壓力水溫水中含鹽量等有密切關系清潔地面水中溶解氧一般接近飽和20℃清潔水中飽和溶解氧含量約為9mg/L水體受有機無機還原性物質污染會使溶解氧降低當水中溶解氧低于2mg/L時水體即產生惡臭目前測定DO的方法有多種如化學Winkler法電化學法光學法等

滴定碘量法應用歷史最為悠久該法由文科勒（Winkler）教授于1888年首次提出其基本操作過程為向一定量的樣品中加入硫酸錳和堿性碘化鉀然后生成氫氧化錳MnOH2由于Mn2+不穩定在加入硫酸酸化時Mn2+和水中的氧發生反應生成Mn4+然后Mn4+和KI發生反應將碘離子氧化成游離碘游離碘的量與水樣中的溶解氧的量成比接著再采用硫代硫酸鈉對溶液進行滴定選擇淀粉作為滴定終點指示劑最后根據硫代硫酸鈉的消耗量來計算水中的溶解氧含量

碘量法的所有反應步驟如下

MnSO4+2NaOH=MnOH2↓+Na2SO4

2MnOH2＋O2=2H2MnO3↓

2H2MnO3+2H2SO4=2MnSO42↓+3H2O

2KI+MnSO42=MnSO42+K2SO4+I2

2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+4NaI

該滴定法用于測量水中的溶解氧盡管在100多年的實際應用過程中該方法經過不斷修正但是由于受限于取樣過程試劑配制滴定操作周圍環境以及分析樣品存在的諸如亞鐵離子亞硝酸鹽有機物不穩定性易氧化物等多種干擾物質的影響碘量滴定法在測量溶解氧時存在一定局限性該方法不適宜進行ppb級的低氧測量滴定法測量水中溶解氧的方法適用于市政污水工業廢水養殖天然水源等溶解氧含量水平較高的水處理應用場合

那么大家對于滴定碘量法是否有了更加深入的了解了呢?隨著技術不斷地革新更為先進的溶氧測量技術已經被投放使用在水質分析中小編將在下面為您繼續介紹現代水質分析三大處理方法

隨著水質分析技術的不斷發展與更新電化學溶氧測量技術已成為目前應用最為廣泛的溶氧測量技術此項技術是由Dr.LelandClark于1956年最先發明電化學分為原電池法和極譜法其中極譜法應用最廣電化學（極譜法）溶氧分析儀基于傳感器的結構又可以分為擴散型和平衡型兩種相對而言擴散型的電化學溶氧傳感器應用更為普及｜

電化學（極譜法）溶氧傳感器結構如下圖所示

圖1極譜法測定原理圖

該傳感器由陰極陽極電解液以及半透膜等主要部件構成在直流極化電壓作用下溶解在水中的氧氣穿過半透膜到達陰極發生還原反應

O2+2H2O+4e-=4OH-

同時陽極發生氧化反應:4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-

原電池法溶解氧測定原理同樣是電化學方法但是它少了極化電壓而是自發進行的反應傳感器由陰陽極電解液以及半透膜構成當溶解在水中的氧分子穿過氧半透膜達到陰極發生還原反應

O2+2H2O+4e-=4OH-

而陽極發生氧化反應2Zn=2Zn2++42e-

圖2原電池法測定原理圖

當反應達到平衡穩定的條件下該電化學反應形成的電流和氧氣的分壓（濃度）呈一定關系I=npO2/d ｜

I:傳感器電流[nA]

n:電子遷移的數量n=4

F:法拉第常數F=96485C/mol

A:陰極表面積大小[cm2]

D:氧分子在膜上的擴散系數[cm2/s]

S:膜的氧溶解度[mol/cm3*bar]

pO2:氧氣分壓[bar]

d:膜厚度[cm]

因此根據上述電化學過程產生的電流強度就可以計算出水中的溶解氧分壓然后再根據亨利定律就可得出水中的溶解氧濃度

和其他溶解氧測量技術相比較極譜法溶氧測量技術具備應用量程廣精度高（特別在ppb痕量級溶氧測量應用場合）技術成熟等特點目前在水處理工業各種溶氧測量場合應用最為普及和廣泛而原電池法少了極化預熱的過程使用則要方便些

光學法測量溶解氧基于熒光淬滅的原理傳感器中的藍色LED光源發出一束藍色光照射在熒光物質上該涂層的熒光物質隨即被這束藍光激發此激發態并不穩定遇到氧以后會迅速釋放出紅色的光線并回復至原始狀態此紅光和先前LED發射的藍光存在一個時間滯后光電檢測器可以監測到藍光和紅光之間的這個相位滯后即測量熒光物質從被藍光激發到發射紅光后恢復原態的時間根據這個來計算水中溶解氧的含量該相位滯后與發光體附近的溶解氧濃度成反比當氧氣與熒光物質接觸后則其產生的紅色光的強度會降低同時其產生紅光的時間也會縮短水樣中溶解的氧氣的濃度越高則傳感器產生的紅光的強度就會越低

圖3熒光法測定原理圖

*熒光淬滅法測量溶氧技術具有測量便捷穩定性高維護量低等優點除較高濃度的二氧化氯外光學法測溶解氧不易受到其它干擾物質的影響