项目任务书

五日生化需氧量的测定

（BOD₅）

环境0916

罗丹

环境091631

一、项目名称：五日生化需氧量的测定

二、检测单位：黑建筑

三、检测时间：20##-4-6

四、项目任务：1稀释接种水稀释倍数的确定

              2 稀释操作

                 3水样的预处理

                 4数据处理

五、检测目标：1.学会五日生化需氧量的测定原理和操作技术

                   2.使BOD测定的结果更准确

六、检测方法：五日培养法（20℃）

七、项目意义：1 BOD₅是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究污水的可生化降解和生化处理效果，以及生化处理污水工艺设计和动力学研究中的重要参数。

                 2 学会五日生化需氧量的测定原理和操作方法。

八、项目内容：水样1→当天测定→DO1→20±1℃→测定→DO2

九、准备工作：1）仪器的准备

               

1.  恒温培养箱【（20±1）℃】

2.  5︿20L细口玻璃瓶

3.  1000︿2000ml量筒

4.  玻璃棒：棒的长度应比所用的量筒高长200mm，在棒的低端固定一个直径比量筒径小、带有几个小孔的硬橡胶板。

5.  溶解氧瓶：250ml到300ml之间，带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钟形口。

6.  虹吸管：供分取水样和添加稀释水用。

7.  烧杯：十个100ml

8.  圆底烧瓶：八个1000ml。

9.  滤纸

10. 实验室其他常用仪器。

2）药品的准备

1.  磷酸盐缓冲溶液：将8.5g磷酸二氢钾（K₂HPO₄）33.4g七水磷酸氢二钠（Na₂HPO₄﹒7H₂O）和1.7g氯化铵（NH₄Cl）溶于水中，稀释至1000mL。pH为7.2。

2.硫酸镁溶液：将22.5g七水硫酸镁（MgSO₄﹒7H₂O）溶于水中，稀释至1000mL

3.氯化钙溶液：将27.5g无水氯化钙溶于水，稀释至1000mL。

4.氯化铁溶液：将0.25g六水氯化铁（FeCl₃﹒6H₂O）溶于水中，稀释至1000mL。

5.0.5mol/L盐酸溶液：将40mL（密度1.19g/mL，质量分数约为38%）盐酸溶于水，稀释至1000mL。

6.0.5mol/L氢氧化钠溶液：将20g氢氧化钠溶于水，稀释至1000mL。

7.0.025mol/L亚硫酸钠（1/2Na₂SO₃）溶液：将1.575g亚硫酸钠溶于水，稀释至1000mL。（此溶液不稳定，需当天配制）。

8.葡萄糖—谷氨酸标准溶液：将葡萄糖（C₆H₁₂O₆）和谷氨酸（HOOC-CH₂-CH₂-CHNH₂-COOH）在103℃干燥1h后，各称取150mg溶于水，移入1000mL容量瓶内稀释至标线，混合均匀。（此标准溶液临用前配制）

9.稀释水：在5～20L玻璃瓶内装入一定量的水，控制水温20℃左右。然后用无油空气压缩机或薄膜泵，将吸入的空气先后经活性炭吸附管及水洗涤管后，导入稀释水内曝气2～8h，使稀释水中的溶解氧接近于饱和。停止曝气亦可导入适量纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布，置于20℃培养箱中放置数小时，使水中溶解氧含量达8mol/L左右。（临用前每升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液、磷酸缓冲溶液各1mL，并混合均匀。）

10.接种液：可选择一下方法，以获得适用的接种水。

   ⑴城市污水，一般采用生活污水，在温室下放置一昼夜，取上层清夜供用。

   ⑵表层土壤浸出液，取100g花园或植物生长土壤，加入1L水，混合并静止10min。取上清液供用

   ⑶含城市污水的河流或湖泊。

   ⑷污水处理厂的水

   ⑸当分析含有难降解物质的废水时，在其排污口下游3～8km处取水样作为废水的接种驯化夜。如无此种水源，可取中和或经适当稀释后的废水进行连续爆气，每天加入少量该种废水，同时加入适量表层土壤或生活污水，使其能适应该环境。菌量出现突变时，表明适用的微生物已经进行大量繁殖，可用作接种液。一般训化过程需要3～8天。

11.接种液稀释水：分取适量接种液，加入稀释水中，混匀。每升稀释水中接种液加入量为：生活污水1～10mL，或表层土壤侵出液20～30mL，或河水、湖水10～1000mL。

十．操作步骤

1）方法提要：

生化需氧量是指在规定条件下,微生物分解存在水中的某些可氧化物质,特别是有机物所进行的三更物化学中消耗溶解氧的量.此生物氧化全过程的时间很长,如在20⁰C培养时,完成此过程需一百多天.目前国内外普遍规定((20±1) ^0C培养5天,分别测定样品培养前后的溶解氧,二者之差即为BOD₅值,以氧的质量浓度(mg/L)表示.

  对有机物含量较多的地表水及大多数工业废水，需要稀释后在培养测定。稀释的程度应使培养中所消耗的溶解氧大于2 mg/L，而剩余溶解氧在1 mg/L以上

   为了保证水样稀释后有足够的溶解氧,稀释水通常要通入空气（或氧气）进行曝气，使稀释水中溶解氧接近饱和。稀释水中还应加入一定量的无机营养盐和缓冲物质(磷酸盐.钙.镁和铁盐等),以保证微生物生长的需要。

2) 操作步骤:

     1)水样的预处理

1水样的pH超出6.5～7.5范围时，可用盐酸或氢氧化钠稀释溶液调节pH近于7，但用量不要超过水样体积的0.5﹪。若水样的酸度或碱度很高，可改用高浓度的碱或酸液进行中和。

2水样中含有铜、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时，可使用经驯化的微生物接种液稀释，或提高稀释倍数，以减少毒物的浓度。

3含有少量游离氯的水样，一般放置1～2 h，游离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散的水样，可加入亚硫酸钠溶液去除。其加入量由下述方法决定：取出中和好的水样100 mL，加入（1+1）乙酸10 mL，100g/L碘化钾溶液1 mL，混匀。以淀粉溶液为指示剂，用亚硫酸钠滴定游离典。由亚硫酸钠溶液消耗的体积及其浓度，计算出水样中应加的亚硫酸钠溶液的量。

  ④从水温较低的水域或富营养化的湖泊中采集的水样，可遇到含有饱和溶解氧，此时，应将水样迅速升温至20℃左右，在不满瓶的情况下，充分振摇，并不时开塞放气，以赶出过饱和的溶解氧。

2）不经稀释水样测定

    溶解氧含量较高，有机物含量较少的地表水，可不经稀释，而直接以虹吸法，将约20℃的混匀水样转移入两个溶解氧瓶内，转移过程中应注意不能产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样后溢出少许，加塞。瓶内不应留有气泡。

        其中一瓶随即测定溶解氧，另一瓶的瓶口进行水封后，放人培养箱中，在（20±1）℃培养5天。在培养过程中注意添加封口水。

        从开始放人培养箱算起，经过五昼夜后，弃去封口水，测定剩余的溶解氧。       

3）需经稀释水样的测定：

a.稀释倍数的确定：

①地表水，由测得的高锰酸盐指数与一定的系数的乘积，即求得稀释倍数，

②工业废水，由重铬酸钾法测得的COD值来确定。通常需作三个稀释比。

使用稀释水时，由COD值分别乘以系数0.075、0.15、0.225，即获得三个稀释倍数。使用接种稀释水时，稀释倍数相同。

    b.稀释操作

       ①一般稀释法:按照选定的稀释比例，用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水于1000mL量筒中，加入需要量的均匀水样，再引入稀释水至800mL，用带胶板的搅棒小心上下搅拌均匀。搅拌时勿使搅棒的胶板露出水面，防止产生气泡。

       按不经稀释水样的测定步骤进行装瓶，测定当天溶解氧和培养5天后的溶解氧。

       ② 另取两个溶解氧瓶，用虹吸法装满稀释水作为空白，分别测定5天前、后的溶解氧含量。

③直接稀释法：直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释。在已知容积相同的溶解氧瓶内，用虹吸法加入部分稀释水，再加入根据容积和稀释比例计算出的水样量，然后用稀释水使刚好充满，加塞，勿留气泡于瓶内。其余操作与上述一般稀释法相同。

在BOD₅测定中，一般采用叠氮化钠改良法测定溶解氧。如遇干扰物质，应根据具

4)数据处理

  1、 对不经稀释直接培养的水样：

              BOD₅(mg/L)=ρ₁-ρ₂

     式中：ρ₁——水样在培养前溶解氧的质量浓度，mg/L；

ρ₂——水样经5天培养后，剩余溶解氧质量浓度，mg/L;

    2、  对稀释后培养的水样：

BOD₅(mg/L)=[(ρ₁-ρ₂)-(ρ₀₁-ρ₀₂)f₁]/f₂

式中：ρ₀₁——稀释水在培养前的溶解氧的质量浓度，mg/L；   

 ρ₀₂——稀释水在培养后的溶解氧的质量浓度，mg/L；

f₁——稀释水在培养液中所占比例；

f₂——水样在培养液中所占比例。

5. 原始报告单:

  

审核人员：          检测人员：         检测时间：

十一：参考资料

     1参考文献

1）    环境监测

2）    水环境监测与评价

3）    水与废水监测分析技术

4）    水质监测实施细则

5）    环境法规与标准

6）    水质检测标准与规划

7）    水质分析与计划

8）    分析化学

    2 注意事项

1、   测定一般水样的BOD₅时，硝化作用很不明显或根本不发生。但对于生物处理池出水，则含有大量硝化细菌。因此，在测定BOD₅时也包括了部分含氮化合物的需氧量。对于这种水样，如只需测定有机物的需氧量，应加入硝化抑制剂，如丙烯硫脲等。

2、   在两个或三个稀释比的样品中，凡消耗溶解氧大于2mg/L和剩余溶解氧大于1mg/L都有效，计算结果时，应取平均值。

3、   在培养过程中注意添加封口水。

4、   转移过程中应注意不能产生气泡。

5、   缓冲溶液在一定范围内，溶液的pH的条件不变。

3基础知识         

五日培养法也称标准稀释法.生化需氧量是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量.

有机物在微生物作用下的好氧分解大体上分两个阶段。第一阶段称为含碳物质氧化阶段，主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水；第二阶段称为消化阶段，主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为烟硝酸盐和硝酸盐。对生活污水及性质与其接近的工业废水，硝化阶段大约在5～7日，甚至10日以后才显著进行，故目前国内外广泛采用的20℃五日培养法测定BOD₅值一般不包括硝化阶段。                                                                                                                                                              

     BOD₅是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究污水的可生化降解和生化处理效果，以及生化处理污水工艺设计和动力学研究中的重要参数。

自    评    表

项目：五日生化需氧量的测定  姓名:罗丹  学号：环境091631         班级：环境0916

 所用时间：

实验中做的好的：                不好的：

       

                                                                       

 

第二篇：水五日生化需氧量(BOD5)的测定

实验五 水五日生化需氧量（BOD5）的测定

1 目的

1.1 理解BOD的含义及测定条件；

1.2 了解水样预处理的道理与预处理方法。

2 方法原理

生物化学需氧量(BOD)定义为：在规定的条件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物质，特别是有机物所进行的生物化学过程所消耗的溶解氧量。该过程进行的时间很长，如在20℃培养条件下，全过程需100天，根据目前国际统一规定，在20±1℃的温度下，培养五天后测出的结果，称为五日生化需氧量，记为BOD5，其单位用质量浓度mg/L表示。

对于一般生活污水和工业废水，虽然含较多有机物，如果样品含有足够的微生物和具有足够氧气，就可以将样品直接进行测定，但为了保证微生物生长的需要，需加入一定量的无机营养盐(磷酸盐、钙、镁和铁盐)。

某些不含或少含微生物的工业废水、酸碱度高的废水、高温或氯化杀菌处理的废水等，测定前应接入可以分解水中有机物的微生物，这种方法称为接种。对于一些废水中存在着难被一般生活污水中微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时，可以将水样适当稀释，并用驯化后含有适应性微生物的接种水进行接种。

一般检测水质的BOD5只包括含碳有机物质氧化的耗氧量和少量无机还原性物质的耗氧量。由于许多二级生化处理的出水和受污染时间较长的水体中，往往含有大量硝化微生物。这些微生物达到一定数量就可以产生硝化作用的生化过程。为了抑制硝化作用的耗氧量，应加入适量的硝化抑制剂。

3 适用范围

BOD5为2—1000mg/L水样，超过1000mg/L的水样，应适当稀释。

4 主要仪器及设备

使用的玻璃仪器皿在实验前应认真清洗，防止油污、沾尘。玻璃器皿干燥后方能使用。 常用实验室设备如下：

4.1 生化培养箱 温度控制在20±l℃，可连续无故障运行。

4.2 充氧设备 充氧动力常采用无油空气压缩机(或隔膜泵、或氧气瓶、或真空泵)。充氧流程可分为正压、负压充氧两种流程。

4.3 BOD培养瓶：容积550±1mL。

4.4 样品运输贮藏箱：温度保持0~4℃。

4.5 250mL溶解氧瓶或具塞试剂瓶2~6个。

4.6 50mL滴定管2支。

4.7 1mL移液管3支，25mL、100mL移液管各1支。

4.8 10mL、100mL量筒各1个。

4.9 250mL碘量瓶2个。

5 试剂

采用分析纯试剂。实验用水采用重蒸蒸馏水。

5.1硫酸锰溶液

将MnSO4·4H2O 480g或MnSO4·2H2O 400g溶于蒸馏水中，过滤后稀释成100mL。 (此溶液中不能含有高价锰，试验方法是取少量此溶液加入碘化钾及稀硫酸后溶液不能变成黄色，如变成黄色表示有少量碘析出，即表示溶液中含有高价锰)。

2?

3MnO+2I-+6H+=I2+Mn2++3H2O

5.2碱性碘化钾溶液

溶解500g氢氧化钠于300—400mL蒸馏水中，冷至室温。另外溶解300g碘化钾于200mL蒸馏水中，慢慢加入已冷却的氢氧化钠溶液，摇匀后用蒸馏水稀释至1000mL(强碱性溶液腐蚀性很大，使用时注意勿溅在皮肤或衣服上)，如有沉淀，则放置过夜取上清液，贮藏于塑料瓶或棕色试剂瓶中（用棕色试剂瓶时要用橡胶瓶塞）。

5.3 浓硫酸

比重1.84，强酸腐蚀性很大，使用注意勿溅在皮肤或衣服上。

5.4 1％淀粉指示液

称取2g可溶性淀粉，溶于少量蒸馏水中，用玻璃棒调成糊状：慢慢加入(边加边搅拌)刚煮沸的200mL蒸馏水中，冷却后加入0.25g水杨酸或0.8g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，要重新配制。

5.5 (1+1)硫酸溶液

将浓硫酸(比重1．84)与水等体积混合。

5.6 2 mol/L(1／2 H2SO4)

5.7盐溶液

下述溶液至少可稳定一个月，应贮存在玻璃瓶内，置于暗处。一旦发现有生物滋长迹象，则应弃去不用。

5.7.1 磷酸盐：缓冲溶液。

将8.5g磷酸二氢钾(KH2PO4)、21.75g磷酸氢二钾（K2HPO4）、33.4g七水磷酸氢二钠(NaH2PO4·7H2O)、和1.7g氯化铵（NH4Cl）溶于500mL水中，西是指1000mL。

此缓冲溶液的pH应为7.2。

5.7.2 七水硫酸镁：22.5g/L溶液

将22.5g七水硫酸镁（MgSO4·7H2O）溶于水中，稀释至1000mL并混合均匀。

5.7.3 氯化钙：27.5g/L溶液

将27.5g无水氯化钙（CaCl2）（若用水合氯化钙，要取相当的量）溶于水，稀释至1000mL并混合均匀。

5.7.4：0.25g /L溶液

将0.25g六水氯化铁（Ⅲ）（FeCl3·H2O）溶解于水中，稀释至1000mL并混合均匀。

5.8 硫代硫酸钠溶液C(Na2S2O3)=0.025mol／L

称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于煮沸放冷的蒸馏水中，加入0.2g碳酸钠，用水稀释至1000mL。贮于棕色瓶中，使用前用重铬酸钾，C(1／6K2Cr2O7)=0.0250mol／L标准溶液标定，标定方法如下。

于250mL碘重瓶中，加入l00mL蒸馏水和1g碘化钾，加入10.00mL 0.0250 mo1／L重铬酸钾标准溶液，5mL 2 mol/L(1／2 H2SO4)硫酸溶液(5.6)，密塞，摇匀，于暗处静置5 min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1 mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪尽为止，记录用量。

标定反应：K2Cr2O7+6KI+7H2SO4=Cr2(SO4)3+312+4K2SO4+7H2O

(硫酸铬，绿色)

I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

(连四硫酸钠，无色)

C=10.00×0.0250／V

式中 C——硫酸钠溶液浓度(mol/L)

V——硫代硫酸钠溶液消耗量(mL)

5.9 氢氧化钠，0.5mol/L

5.10 盐酸，0.5mol／L

5.11 稀释水

在5-20L玻璃内瓶装入一定量的纯水曝气2-8h，使稀释水的溶解氧接近饱和；曝气后瓶口盖上两层干净纱布，置于20℃培养箱中放置数小时，使水中溶解氧含量不少于8mg/L。临用前每升水中加入四种营养盐溶液(5.7.1)、(5.7.2)、(5.7.3)、(5.7.4)各lmL并混合均匀。稀释水的pH值为7.2，应在8h内使用完。

5.12 接种水

如被检验样品本身不含有足够的适应性微生物，应采取下述方法获得接种水。接种温度应在20±l℃。

5.12.1 城市污水，一般采用住宅区生活污水，过滤后在20℃培养箱内放置一昼夜，取上清液作为接种水。

5.12.2 待测样品经生化处理构筑物的出水处的出水。

5.12.3 当工业废水中含有难降解有机物时，取该工业废水排放口下游3-8Km 处的水作为做接种水；如无此种水源采用驯化菌种的方法在实验室培养含有适应于待测样品的接种水，建议采用如下方法：取中和或适当稀释后的该水样进行连续曝气，每天加少量新鲜水样。同时加入适量表层土壤、花园土壤或生活污水，使能适应水样的微生物大量繁殖。当水中出现大量絮状物，或分析其化学需氧量的降低值出现突变时，表明适应的微生物已经繁殖，可用做接种水。一般驯化过程需要3-8d。

5.13 接种的稀释水

根据需要和接种水的来源，向每升稀释水（5.11）中加入1.0~5.0mL接种水（5.12）中的一种。 以接种的稀释水的5天（20℃）耗氧量应在0.3~1.0mg/L之间。

6 步骤

6.1 实验前准备工作

6.1.1实验前8h将生化培养箱接通电源，并使温度控制在20℃下正常运行。

6.1.2将实验用的稀释水、接种水和接种的稀释水放入培养箱内恒温备选用。

6.2水样预处理

6.2.1水样的pH值不在6.5~7.5之间时；先做单独试验，确定需要的盐酸（5.10）或氢氧化钠溶液（5.9）体积，再中和样品，不管有无沉淀形成。当水样的酸度或碱度很高，可改用高浓的碱或酸进行中和，确保用量不少过水样体积的0.5%。

6.2.2含有少量游离氯的水样，一般放置1-2h后，游离氯即可消失。对于游离氯在短时间内不能消失的水样，可加入适量的亚硫酸钠溶液，以除去游离氯。

6.2.3从水温较低的水体中或富营养化的湖泊中采集的水样，应迅速升温至20℃左右，以赶出水样中过饱和的溶解氧。否则会造成分析结果偏低。

从水温较高的水体中或废水排放口取样，应迅速使其冷却至20℃左右，否则会造成分析结果偏高。

6.2.4若待测水样没有微生物或微生物活性不足时，都要对样品进行接种。诸如以下几种工业废水： a、未经生化处理过的工业废水；

b、高温高压或经卫生杀菌的废水，特别要注意食品加工工业的废水和医院生活污水；

c、强酸强碱性的工业废水；

d、高BOD5值的工业废水；

e、含铜、锌、铅、砷、镉、铬、氰等有毒物质的工业废水。

以上的工业废水都需采用具有足够微生物。

7 测试

7.1 不经稀释水样的测定

①溶解氧含量较高、有机物含量较少的地表水，可不经稀释而直接以虹吸法将约20℃的混匀水样转移入两个溶解氧瓶内，转移过程应注意不使产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样后溢出少许，加塞。瓶内不应留有气泡。

②其中一瓶随即测定溶解氧，另一瓶的瓶口进行水封后，放入培养箱中，在20培养5天。在培养过程中注意添加封口水。

③从开始放入培养箱算起，经过5昼夜后，弃去封口水，测定剩余的溶解氧。

7.2 需经稀释水样的测定

7.2.1 稀释倍数的确定

根据实践经验，提出下述计算方法，供稀释时参考。

7.2.1.1地表水

由测得的高锰酸盐指数与一定的系数的乘积，即求的稀释倍数。高锰酸盐指数与系数的关系见表2-3。

表2-3 由高锰酸盐指数与系数的关系

7.2.1.2工业废水

由重铬酸钾法测得的COD值来确定，同程需作单个稀释比。

使用稀释水时，由COD值分别乘以系数0.075、0.15、0.225，即获得三个稀释倍数。

使用接种稀释水时，则分别乘以系数0.075、0.15、0.25即获得三个稀释倍数。

7.2.2 稀释操作

7.2.2.1 一般稀释法：

按照选定的稀释比例，用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水（或接种稀释水）于1000mL量筒中，加入需要量的均匀水样，再加入稀释水（或接种稀释水）至800mL，用带胶板的玻棒小心上下搅匀。搅拌时勿使搅棒的胶板露出水面，防止产生气泡。

按照（7.1）相同的步骤操作，测定培养5天前后的溶解氧。

另取两个溶解氧瓶，用虹吸法装满稀释水（或接种稀释水）作为空白试验，测定培养5天前后的溶解氧。

7.2.2.2 直接稀释法

直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释。在已知两个容积相同（其差＜1mL）的溶解氧瓶内，用虹吸法加入部分稀释水（或接种稀释水），再加入根据瓶容积和稀释比例计算出来的水样量，然后用稀释水（或接种稀释水）使刚好充满，加塞，勿留气泡于瓶内。

7.3溶解氧的测定：

溶解氧的测定方法用碘量法（通常用叠氮化钠改良法），详见本书第二章《实验六 水溶解氧（DO）的测定》

8 计算

8.1不经稀释直接培养的水样

BODs = DO1－DO2

BODs——水样的BOD5值，mg／L

DO1：水样在培养前的溶解氧浓度，mg／L

DO2：水样在培养五天后的溶解氧浓度，mg／L

8.2 经稀释后培养的水样

BOD5?(C1?C2)?(B1?B2)?f1f2

C1——水样在培养前的溶解氧浓度，mg／L

C2——水样在培养五天后的溶解氧浓度，mg／L

B1——稀释水（或接种稀释水）在培养前的溶解氧浓度，mg／L

B2——稀释水（或接种稀释水）在培养五天后的溶解氧浓度，mg／L

f1——稀释水（或接种稀释水）在培养液中所占比例

f2——水样在培养液中所占比例1[1]

9 注意事项

9.1 根据废水浓度高低及毒性大小确定使用稀释水、接种水还是稀释接种水，若稀释比大于100，将分两步或几步进行稀释。

9.2 培养时要注意避光，防止藻类生长影响测定结果。

9.3 其他注意事项参见本书第二章《实验六 水溶解氧（DO）的测定》中（7.2~7.6）。

1[1]注：f1、 f2的计算：例如培养液的稀释比为3%，即3份水，97份稀释水，则f1=0.97，f2=0.03。

链接 水溶解氧（DO）的测定

——碘量法

1 目的

1.1 掌握碘量法测定水中溶解氧的原理和方法；

1.2 掌握水样存在不同干扰物时的处理方法或选用合适的测定方法。

2 原理

测定水中溶解氧常用碘量法及其修正法和膜电极法。清洁水可直接采用碘量法测定。其原理是：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应，释出游离碘。以淀粉作为指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出的碘，却可计算出溶解氧的含量。反应式如下：

MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2↓+Na2SO4

（白色）

2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2( 棕色，即H2MnO3亚锰酸)

MnO(OH)2+2KI+2H2SO4=I2+MnSO4+K2SO4+3H2O

I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6（连四硫酸钠）

3 仪器

3.1 250ml溶解氧瓶或具塞试剂瓶2个。

3.2 50ml滴定管2支。

3.3 1ml移液管3支，25ml、100ml移液管各1支。

3.4 10ml、100ml量筒各1个。

3.5 250ml碘量瓶2个。

4 试剂

4.1 硫酸锰溶液

将MnSO4·4H2O 480g或MnSO4·2H2O 400g溶于蒸馏水中，过滤后稀释成1000ml。 (此溶液中不能含有高价锰，试验方法是取少量此溶液加入碘化钾及稀硫酸后溶液不能变成黄色，如变成黄色表示有少量碘析出，即表示溶液中含有高价锰)。

Mn02?

3+2I-+6H+=I2+Mn2++3H20

4.2碱性碘化钾溶液

溶解350g氢氧化钠于300—400ml蒸馏水中，冷至室温。另外溶解300g碘化钾于200ml蒸馏水中，慢慢加入已冷却的氢氧化钠溶液，摇匀后用蒸馏水稀释至1000ml（为强碱性溶液，腐蚀性很大，使用时注意勿溅在皮肤或衣服上)，如有沉淀，则放过夜后，倾出上清液贮藏于塑料瓶或棕色瓶中。

4.3 浓硫酸

比重1.84，强酸腐蚀性很大，使用注意勿溅在皮肤或衣服上。

4.4 1％淀粉指示液

称取2g可溶性淀粉，溶于少量蒸馏水中，用玻璃棒调成糊状：慢慢加入(边加边搅拌)刚煮沸的200mL蒸馏水中，冷却后加入0.25g水杨酸或0.8g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，要重新配制。

4.5 (1+1)硫酸溶液

将浓硫酸(比重1．84)与水等体积混合。

4.6 硫代硫酸钠溶液C(Na2S203)=0.025mol/L

称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S203·5H20)溶于煮沸放冷的蒸馏水中，加入0.2g碳酸钠，用水稀释至1000mL。贮于棕色瓶中，使用前用重铬酸钾，C(1/6K2Cr207)=0.0250mol/L标准溶液标定，标定方法如下。

于250ml碘重瓶中，加入l00ml蒸馏水和1g碘化钾，加入10.00ml 0.0250 mo1/L重铬酸钾标准溶液，5mL 2 mol/L(1/2 H2S04)，硫酸溶液，密塞，摇匀，于暗处静置5 min后，用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1 ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好褪尽为止，记录用量。

标定反应：K2Cr207+6KI+7H2S04=Cr2(S04)3+3I2+4K2S04+7H20

(硫酸铬，绿色)

I2+2Na2S203=2NaI+Na2S406

(连四硫酸钠，无色)

C=10.00×0.0250／V

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)

5 实验步骤

5.1 采样

将取样管插入取样瓶（溶解氧瓶）底让水样慢慢溢出，装满后再溢出半瓶左右后，取出取样管，赶走瓶壁上可能存在的气泡，盖上瓶盖(盖下不能留有气泡)。

5.2 溶解氧的固定

用移液管插入溶解氧瓶的液面下，加入lml硫酸锰溶液（4.1），2ml碱性碘化钾溶液（4.2），盖好瓶盖颠倒混合数次，静置。待棕色沉淀物降至半瓶时，再颠倒混合一次，待沉淀物降到瓶底。

5.3 碘析出

轻轻打开瓶塞，立即用移液管插入液面下加入1.5ml(1+1)硫酸（4.5），小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。

5.4 滴定

取100.0ml上述溶液于250ml锥形瓶中，用硫代硫酸钠（4.6）滴定至溶液呈淡黄色，加lml淀粉溶液（4.4），继续滴定至蓝色刚好褪去为止，记录硫代硫酸钠用量。

6 计算

溶解氧（O2mg/L）=C×V2×8×1000/100×f

f=V0/(V0-V1)

式中：C——硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）

V2——滴定时消耗硫代硫酸钠体积（ml）

8——氧（1/2，0）摩尔质量（g/mol）

V0——250（ml）

V1——加入MnSO4、碱性碘化钾的体积之和（ml）

7 注意事项

7.1 一般规定要在取水样后立即进行溶解氧的测定，如果不能在取水样处完成，应该在水样采取后立即加入硫酸锰及碱性碘化钾溶液，使溶解氧“固定”在水中，其余的测定步骤可送往实验室进行。取样与进行测定时间间隔不要太长，以不超过4小时为宜。

7.2 瓶中充满水样时，必须不留空气泡，不然空气泡中的氧也会氧化Mn(OH)2，使分析结果偏高。

7.3 水中如果有亚硝酸盐存在，亚硝酸氮含量大于0.1mg/L时，由于亚硝酸盐与碘化钾作用能析

出游离碘，在反应中析出的N0在滴定时受空气氧化而生成亚硝酸

2NO2-十4H++2I-→2NO+I2+2H2O

2 NO+O2 →2NO2

2NO2+H2O→HNO2+HNO3

亚硝酸又会从碘化钾中将碘析出，这样就使分析结果偏高。为了获得正确的结果，可在用浓硫酸溶解沉淀之前，在水样瓶中加入数滴5%叠氮化钠溶液，其反应如下：

2NaN3+H2SO4→2HN3 +Na2SO4

叠氮化钠 叠氮酸

HNO2+HN3→H2O+N2+N2O

7.4 当Fe3+的含量大于1mg/L时，溶液酸化后Fe3+将与KI作用而析出碘，这样就使分析结果偏高。

2Fe3+ +2I-→2 Fe2++I2

为了使测定溶解氧获得正确的结果，可以在沉淀未溶解以前，加入2ml 40％的氟化钾溶液，然后用4ml 85％的磷酸H3P04代替硫酸，此时沉淀溶解，同时所有的Fe与F或

[Fe(PO4)2]3-，这样就抑制了Fe3+与KI的作用。

7.5 如果水样中含有还原物质Fe、S、SO

去除的具体步骤如下：

取水样250ml，在水样瓶中，用移液管沿瓶口壁加0.7ml浓硫酸，再加1ml(0.6％)高锰酸钾溶液(移液管插入溶液)，盖好瓶盖摇匀，溶液为淡红但，如溶液中红色很快褪去，则再加1ml高锰酸钾溶液摇匀，红色保持5min不褪为止。

5min后，用移液管加2％草酸液1mL(移液管仍须插入液面之下)，盖好盖子摇匀，红色褪尽。若红色未褪尽，则需再加草酸，草酸的用量要恰好为使高锰酸钾完全作用，否则要造成测定结果偏低的可能。过程中试剂的全部加入量要准确记录以便结果计算时校正，同时注意防止水中溶解氧的损失或大气氧溶入。

去除还原物质后的水样，其溶解氧的测定按碘量法步骤进行。

7.6 硫代硫酸钠标定中的注意事项

用重铬酸钾作氧化剂，必须在高酸度条件下。而碘和硫代硫酸钠定量的反应要求在微酸性或中性溶液中进行。因为酸度高，会加快硫代硫酸钠的分解，因此，必须把高酸度的溶液稀释，与此同时，溶液稀释后亦可减少碘分子在滴定过程中的损失。 z+2-2?33+-3?PO4络合成[FeF6]3-或、NO2和有机物等，则可采用在酸性条件下加高?锰酸钾来去除，过量的高锰酸钾，用草酸还原去除。