內(nèi)電解法作為一種新穎且有效的水質(zhì)檢測技術(shù),近年來在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,特別是在檢測水中溶解氧的含量方面,展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢。新疆石河子水質(zhì)監(jiān)測儀實(shí)時監(jiān)控,本文將詳細(xì)介紹內(nèi)電解法的基本原理、操作步驟、應(yīng)用領(lǐng)域以及存在的局限性和改進(jìn)措施,以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究者和從業(yè)者提供有價值的參考。
內(nèi)電解法的基本原理
內(nèi)電解法,亦稱微電解法,是基于化學(xué)原電池原理的一種水質(zhì)處理技術(shù)。該方法利用鐵屑或其他金屬作為濾料組成濾池,廢水經(jīng)濾池時發(fā)生一系列電化學(xué)及物理化學(xué)反應(yīng),使污染物得到有效處理。在檢測水中溶解氧時,內(nèi)電解法利用特定條件下靛藍(lán)二磺酸鈉的還原與氧化反應(yīng),通過比色法間接測定溶解氧的含量。
具體而言,在pH值為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)這種黃色物質(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的含量密切相關(guān)。因此,可以通過比色法,將待測水樣與已知溶解氧含量的標(biāo)準(zhǔn)色進(jìn)行比較,從而測定水樣中溶解氧的含量。
內(nèi)電解法檢測水中溶解氧的操作步驟相對復(fù)雜,但條理清晰,具體如下:
1.儀器及試劑準(zhǔn)備:
高溫爐:用于燒結(jié)多孔銀粒。
銀-鋅原電池:由多孔銀粒和鋅粒組成,是檢測過程中的關(guān)鍵部件。
專用溶解氧測定瓶:要求實(shí)際體積為300mL左右,無色透明,且每個瓶的容積相同,瓶塞為通用磨口塞。
其他試劑:包括硫酸溶液、氨水溶液、鹽酸溶液、酸性靛藍(lán)二磺酸鈉貯備溶液等。
2.多孔銀粒的制備:
將銀粉或沉淀銀50g平鋪于瓷蒸發(fā)皿中,厚度約為5mm。
將瓷蒸發(fā)皿放入620℃高溫爐中燒結(jié)約30min,取出放冷后剪成寬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。
3.水樣的檢測步驟:
由于溶解氧的測定容易受到空氣中氧的影響,所以在現(xiàn)場取樣后要立即進(jìn)行檢測。
水樣采集后要將銀-鋅還原滴定管慢慢插入溶氧瓶內(nèi),輕輕的抽出取樣管,然后按照計(jì)算好的量加入還原型靛藍(lán)二磺酸鈉,輕輕抽出滴定管后在水下面立即塞緊瓶塞并混勻,然后靜置2min。
在自然光或日光燈下以白色為背景與標(biāo)準(zhǔn)色進(jìn)行比較得出溶解氧含量。
綜上所述在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。