自来水中溶解氧的测定实验报告

自来水中溶解氧的测定实验报告 实验人员:杨爽 张鑫

实验日期:2014年4月4日星期五

一、 实训目的

1. 理解碘量法测定水中溶解氧的原理:

2. 学会溶解氧采样瓶的使用方法:

3. 掌握碘量法测定水中溶解氧的操作技术要点。

二、 原理

溶于水中的氧称为溶解氧,当水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:在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液,生

成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰:

MnSO4+2aOH=Mn(OH)2↓(白色)++Na2SO4

2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2(棕色)

H2MnO3十Mn(OH)2=MnMnO3↓(棕色沉淀)+2H2O

加入浓硫酸使棕色沉淀(MnMn02)与溶液中所加入的碘化钾发生反应, 而析出碘,溶解氧越多,析出的碘也越多,溶液的颜色也就越深

2KI+H2SO4=2HI+K2SO4

MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O

I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

用移液管取一定量的反应完毕的水样,以淀粉做指示剂,用标准溶液滴 定,计算出水样中溶解氧的含量。

三、 仪器

1.250ml—300ml溶解氧瓶

2.50ml酸式滴定管。

3.250ml锥形瓶

4.移液管

5.250ml碘量瓶

6.洗耳球

四、试剂

l、硫酸锰溶液。溶解480g分析纯硫酸锰(MnS04· H20)溶于蒸馏水中,过滤后稀释成1000ml.此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中,遇淀粉不得产生蓝色。

2、碱性碘化钾溶液。取500g氢氧化钠溶解于300—400ml蒸馏水中(如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生成了碳酸钠,此时如有沉淀生成,可过滤除去)。另取得气150g碘化钾溶解于200ml蒸馏水中,待氢氧化钠冷却后,将两溶液合并,混匀,用水稀释至1000ml。如有沉淀,则放置过夜后,倾出上层清液,贮于棕色瓶中,用橡皮塞塞紧,闭光保存。此溶液酸化后,与淀粉应不呈蓝色。

3.浓硫酸(密度=1.84g/mL)

4.1%淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,用少量调成糊状,再用刚刚煮沸的水

稀释至100mL.冷却后加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌(ZnCl2)防腐剂。此溶液遇碘应变为蓝色,如变成紫色表示已有部分变质,要重新调配。

5.(1+5)硫酸溶液:取1体积1.84g/mL的浓硫酸慢慢的加到盛有5体积水的烧杯中,搅匀冷却后,转入试剂瓶中。

6.重铬酸钾标准溶液【1/6(K2Cr2O7)=0.0250mol/L】:称取于105—110℃烘干2h并冷却至恒重的优级纯重铬酸钾102258g,溶于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

7.硫代硫酸钠标准溶液。溶解6.2g分析纯硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H20)于煮沸放冷的蒸馏水中,然后在加入0.2g无水碳酸钠,用水稀释至 1000mL,贮于棕色瓶中,使用前用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定。

标定:用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠的浓度。在250ml的锥形瓶中加入1g固体碘化钾及100mL蒸馏水。用滴定管加入10.00ml 0.0250mol/重铬酸钾溶液,再加入5ml l:5的硫酸溶液,此时发生下列反应:

K2Cr07十6KI十7H2S04=4K2S04十Cr2(S04)3十3I2十7H20

在暗处静置5分钟后,由滴定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚退去为止。记下硫代硫酸钠溶液的用量。标定应做三个平行样,求出硫代硫酸钠的准确浓度,较准0.0250mol/L。

CNa2S203=10.00×0.0250/VNa2S203

式中:C——硫代硫酸钠溶液浓度,mol/L

V——硫代硫酸钠溶液消耗量,mL。

五、实验步骤

1.水样采集

用溶解氧瓶采集水样。先用欲采水样冲洗溶解瓶,再沿瓶壁直接倾注水样或用虹吸法吸管插入溶解氧瓶底部,注入水样至水向外溢流瓶容积的1/3—1/2(持续10s左右)。采集水样后,为防止溶解氧的变化,应立即加固定剂于水样中,并存于冷暗处,同时记录水温和大气压力。

2.水样测定

(1)溶解氧的固定。用移液管插入溶解瓶的液面下,加入1mL硫酸锰溶液、2mL碱性碘化钾溶液,盖好瓶盖,颠倒混合数次,静置。一般在取样现场固定。

(2)溶解。打开瓶塞,立即用移液管插入液面下加入2.0mL硫酸,盖好瓶塞,颠倒混合摇匀,至沉淀物全部溶解,放于暗处静置5min。

(3)滴定。吸取100.0mL上述溶液于250mL锥形瓶中,用硫代硫酸钠滴定至溶液呈淡黄色,加1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去,记录硫代硫酸钠溶液的用量。

六、数据处理

2.计算

溶解氧浓度(O2,mg/L)= C×V×8×1000

V水 式中:c—硫代硫酸钠标准溶液浓度,mol/L

V—滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL

V水—水样体积,mL

8—氧(1/2 O)摩尔质量,g/mol.

七、注意事项

1.当水样中的亚硝酸盐氮含量高于0.05mg/L时会干扰测定,可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。

2.若水中含铁离子达100—200mg/L时,可加入1mL40%的氟化钾溶液消除干扰。

3.若水样中含氧化性物质(如游离氯等),应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。

4.水样呈强酸性或强碱性时,可用氢氧化钠或盐酸调至中性后测定。

5.在固定溶解氧时,若没有出现棕色沉淀,说明溶解氧含量低。

6.在溶解棕色沉淀时,酸度要足够,否则碘的析出不彻底,影响测定结果。

自来水中溶解氧的测定实验报告 实验人员:杨爽 张鑫

实验日期:2014年4月4日星期五

一、 实训目的

1. 理解碘量法测定水中溶解氧的原理:

2. 学会溶解氧采样瓶的使用方法:

3. 掌握碘量法测定水中溶解氧的操作技术要点。

二、 原理

溶于水中的氧称为溶解氧,当水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:在水中加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液,生

成氢氧化锰沉淀。此时氢氧化锰性质极不稳定,迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰:

MnSO4+2aOH=Mn(OH)2↓(白色)++Na2SO4

2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2(棕色)

H2MnO3十Mn(OH)2=MnMnO3↓(棕色沉淀)+2H2O

加入浓硫酸使棕色沉淀(MnMn02)与溶液中所加入的碘化钾发生反应, 而析出碘,溶解氧越多,析出的碘也越多,溶液的颜色也就越深

2KI+H2SO4=2HI+K2SO4

MnMnO3+2H2SO4+2HI=2MnSO4+I2+3H2O

I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

用移液管取一定量的反应完毕的水样,以淀粉做指示剂,用标准溶液滴 定,计算出水样中溶解氧的含量。

三、 仪器

1.250ml—300ml溶解氧瓶

2.50ml酸式滴定管。

3.250ml锥形瓶

4.移液管

5.250ml碘量瓶

6.洗耳球

四、试剂

l、硫酸锰溶液。溶解480g分析纯硫酸锰(MnS04· H20)溶于蒸馏水中,过滤后稀释成1000ml.此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中,遇淀粉不得产生蓝色。

2、碱性碘化钾溶液。取500g氢氧化钠溶解于300—400ml蒸馏水中(如氢氧化钠溶液表面吸收二氧化碳生成了碳酸钠,此时如有沉淀生成,可过滤除去)。另取得气150g碘化钾溶解于200ml蒸馏水中,待氢氧化钠冷却后,将两溶液合并,混匀,用水稀释至1000ml。如有沉淀,则放置过夜后,倾出上层清液,贮于棕色瓶中,用橡皮塞塞紧,闭光保存。此溶液酸化后,与淀粉应不呈蓝色。

3.浓硫酸(密度=1.84g/mL)

4.1%淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,用少量调成糊状,再用刚刚煮沸的水

稀释至100mL.冷却后加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌(ZnCl2)防腐剂。此溶液遇碘应变为蓝色,如变成紫色表示已有部分变质,要重新调配。

5.(1+5)硫酸溶液:取1体积1.84g/mL的浓硫酸慢慢的加到盛有5体积水的烧杯中,搅匀冷却后,转入试剂瓶中。

6.重铬酸钾标准溶液【1/6(K2Cr2O7)=0.0250mol/L】:称取于105—110℃烘干2h并冷却至恒重的优级纯重铬酸钾102258g,溶于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。

7.硫代硫酸钠标准溶液。溶解6.2g分析纯硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H20)于煮沸放冷的蒸馏水中,然后在加入0.2g无水碳酸钠,用水稀释至 1000mL,贮于棕色瓶中,使用前用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定。

标定:用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠的浓度。在250ml的锥形瓶中加入1g固体碘化钾及100mL蒸馏水。用滴定管加入10.00ml 0.0250mol/重铬酸钾溶液,再加入5ml l:5的硫酸溶液,此时发生下列反应:

K2Cr07十6KI十7H2S04=4K2S04十Cr2(S04)3十3I2十7H20

在暗处静置5分钟后,由滴定管滴入硫代硫酸钠溶液至溶液呈浅黄色,加入1ml淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚退去为止。记下硫代硫酸钠溶液的用量。标定应做三个平行样,求出硫代硫酸钠的准确浓度,较准0.0250mol/L。

CNa2S203=10.00×0.0250/VNa2S203

式中:C——硫代硫酸钠溶液浓度,mol/L

V——硫代硫酸钠溶液消耗量,mL。

五、实验步骤

1.水样采集

用溶解氧瓶采集水样。先用欲采水样冲洗溶解瓶,再沿瓶壁直接倾注水样或用虹吸法吸管插入溶解氧瓶底部,注入水样至水向外溢流瓶容积的1/3—1/2(持续10s左右)。采集水样后,为防止溶解氧的变化,应立即加固定剂于水样中,并存于冷暗处,同时记录水温和大气压力。

2.水样测定

(1)溶解氧的固定。用移液管插入溶解瓶的液面下,加入1mL硫酸锰溶液、2mL碱性碘化钾溶液,盖好瓶盖,颠倒混合数次,静置。一般在取样现场固定。

(2)溶解。打开瓶塞,立即用移液管插入液面下加入2.0mL硫酸,盖好瓶塞,颠倒混合摇匀,至沉淀物全部溶解,放于暗处静置5min。

(3)滴定。吸取100.0mL上述溶液于250mL锥形瓶中,用硫代硫酸钠滴定至溶液呈淡黄色,加1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去,记录硫代硫酸钠溶液的用量。

六、数据处理

2.计算

溶解氧浓度(O2,mg/L)= C×V×8×1000

V水 式中:c—硫代硫酸钠标准溶液浓度,mol/L

V—滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积,mL

V水—水样体积,mL

8—氧(1/2 O)摩尔质量,g/mol.

七、注意事项

1.当水样中的亚硝酸盐氮含量高于0.05mg/L时会干扰测定,可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。

2.若水中含铁离子达100—200mg/L时,可加入1mL40%的氟化钾溶液消除干扰。

3.若水样中含氧化性物质(如游离氯等),应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。

4.水样呈强酸性或强碱性时,可用氢氧化钠或盐酸调至中性后测定。

5.在固定溶解氧时,若没有出现棕色沉淀,说明溶解氧含量低。

6.在溶解棕色沉淀时,酸度要足够,否则碘的析出不彻底,影响测定结果。


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