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荧光法溶解氧测量原理

作者：meacoo 标签：荧光法溶氧仪 荧光法溶解氧测量原理

概述：
     空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧（Dissolved Oxygen）。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度、盐度都有密切关系。通常情况下，水温和溶解氧呈现反比例关系，即水温愈低，水中溶解氧的含量就愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧，通常表示为DO，用每升水里氧气的毫克数表示。水生生物是通过溶解在水中的氧气呼吸生存的，所以溶解量是水中生物在水中生存的重要指标之一，同时也是衡量水体自我洁净的一个能力指标。因此，在水质净化处理过程中溶解氧也是必不可少的测量指标。

溶解氧的测量方法：
     1、碘量滴定法（称Winkler滴定法），采用国际标准ISO 5813-1983，将水中溶解氧用锰固氧技术固定，酸溶解析出I2后，用Na2S2O3滴定；
操作步骤：
A 溶解氧的固定：用吸液管插入溶解氧瓶的液面下，加入1ml硫酸锰溶液，2ml碱性碘化钾溶液，盖好瓶塞，颠倒混合数次，静置，一般用棕色瓶保存
B 打开瓶塞，立即用吸管插入页面下加入1.5ML硫酸，盖好瓶塞，颠倒混合摇匀，至沉淀物全部溶解，放置暗处静置5MIN；
C 吸取100ML以上溶液于250ML锥形瓶中，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈现淡黄色，加入1ML淀粉溶液，继续滴定至蓝色蓝色刚好退去，记录下硫代硫酸钠溶液的用量。

     2、电化学法：通常我们讲的极谱法，采用国际标准ISO 5814-1990，国标为HJ 506-2009，是传统的溶解氧测量方法:传感器前端由一藏于丙烯酸树脂体内的环形黄金阴极所组成。在使用时,此室需住满电解质溶液;检测器前端覆盖有一片渗透性薄膜,把电极与外界分隔开但能让气体进入,当一极化点为施于检测器地电极上时,透过薄膜渗进来的氧气会在阴极处产生反应并形成一道电流于其间。由于仪器通过氧气渗透薄膜的速率与膜内外间的压力正比差值给与探头电流信号,使数据按比例改变,从而测定水中的溶解氧。至于薄膜对氧气的渗透性受温度变化的影响，可以通过温度测量单元进行补偿。在整个测量过程中会消耗氧气，所以在测试水样的时候比寻保持搅动水样。

     3、荧光法溶解氧测量原理：美国材料与检测协会国际标准开发组织（ASTM）认可之方法，是测量溶解氧标准方法之一。溶解氧传感器被一层荧光物质所覆盖,当LED光源发出的蓝光照射到传感器表面的荧光物质时,荧光物质受到激发释放出红光。从发出蓝光到释放出红光的这段时间被记录下来。水中的氧气浓度越高,释放红光的时间就越短。在红光释放时间与溶解氧浓度之间建立相关性,仪器通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度,进而在屏幕中直接显示出溶解氧浓度。

溶解氧三种测量方法的优缺点：

A传统的碘量法*为经典，适用于实验室分析，不能满足现场实时监测。并且需要消耗化学试剂，操作步骤费时费力，对采样要求较高，需要现场固定，保存条件严格。而且受易氧化的物质干扰。

B电化学（膜法）是现在*常见的测量方法，操作简单，便捷高效，无需配置试剂，可以实现快速测定。但受水体中的一些气体和蒸汽干扰，导致测量失真，另外水中其它物质如溶剂、油类、硫化物、碳酸盐和藻类等物质可能堵塞薄膜，引起薄膜损坏和电极腐蚀。探头需要定期维护和更换，导致使用成本上升。

C 荧光法弥补了膜法的诸多缺点，不需要更换电解液，维护简单，测量时不消耗氧气，没有流速和搅拌的要求，测定时不受其它气体和蒸汽，如氯气、二氧化硫、硫化氢、氨、二氧化碳、溴和碘，溶剂，油类，硫化物、碳酸盐和藻类物质的影响。而且传感器寿命较长，几乎无需维护。作为一种新的测量方法，目前已知水中浊度和盐度会造成一定干扰。

饱和溶解氧浓度与水温关系表

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