GB/T 12763.4-2007 海洋调查规范 第4部分 海水化学要素调查

发布时间：2021-09-11 15:24:46 丨 浏览次数：

5 溶解氧测定（碘量滴定法）

5.1 技术指标

    测定范围： 5.3 µmol/ dm³ ~ 1. 0 × 10³ µ mol/ dm³。

    检测下限： 5. 3 µmol/dm³。

    精密度：含量低于 160 µmol/ dm³ 时，标准偏差为±2. 8µmol/ dm³; 含量大于或等于 550 µmol/ dm³；含量大于或等于 550 µmol/ dm³时，标准偏差为 ±4.0µmol/dm³。

5.5 方法原理

    当水样加入氯化锰 和碱性碘化钾试剂后，生成的氢氧化锰被水中溶解氧氧化生成 MnO ( OH)₂褐色沉淀。加硫酸酸化后，沉淀溶解。用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘，换算溶解氧含量。

5.6 试剂及其配制

    除另有说明外，所用试剂均为分析纯，水为蒸熘水或等效纯水。

5.3.1 氯化锰溶液：c  (MnCl₂)=  2.4 mol/ dm³

    称取 480 g 氯化锰( MnCl₂ • 4H₂O）溶于水中，并稀释至 1 000 cm³ 。

5.3.2 碱性碘化钾溶液： c (NaOH) = 6.4 mol/dm³ , c(KI) = 1.8 mol/ dm³

    称取 256 g 氢氧化钠( NaOH ) 溶解于 300 cm³ 水中，另称取 300 g 碘化钾( KI) 溶解于 300 cm³ 水中，然后将上述二溶液混合 ，并稀释至 1 000 cm³。

5.3.3 硫酸溶液 ：体积分数为 25 %

    在搅拌和水浴的冷却下 ，将1 体积的浓硫酸（H₂SO₄ ,ρ= 1.  84 g/ cm³   ) 缓慢地加人于 3 体积的水中。

5.3.4 硫代硫酸钠溶液： c  ( Na₂S₂O₃ )  = 1×10⁴  µ mol/ dm³

    称取 25.0 g 硫代硫酸钠( Na₂S₂O₃ • 5H₂O )用少量水溶解后，稀释至 1 000 cm³, 加入 1.0 g 无水碳酸钠( Na₂CO₃ )  , 混匀。贮于棕色试剂瓶中，此溶液浓度 为 0.1  mol/ dm³ 。 放置 15 d 后，用刚煮沸冷却的水稀释成 0.01 mol/ dm³ 的溶液。保存于棕色瓶中 ，使用前标定。

5.3.5 碘酸钾标准溶液： c（1/6 KIO₃  )  = 1.000 ×10⁴µmol/ dm³

    称取 3.567 g 碘酸钾( KIO₃ , 优级纯，预先在 120℃ 烘 2 h, 置千硅胶干燥器中冷却至室温），溶于刚煮沸并冷却至室温水中 ，转移入 1 000 cm³ 量瓶中，稀释至标线 ，混匀，贮于棕色试剂瓶中。在 5°C ~ 6°C 低温保存，有效期三个月。使用时移取 10.00 cm³ , 用水稀释至 100 cm³ , 此溶液浓度为 1.000 × 10⁴µmol/ dm³。

5.3.6 淀粉－丙三醇（甘油）指示剂

    称取 3.0 g 可溶性 淀粉[ ( C₆H₁₀O₅)n］，加入 100 cm³ 丙三醇[ C₃H₅( OH)₃ ] , 搅拌并加热至 190℃ 至淀粉完全溶解。此溶液在常温下可保存一年，出现浑浊不影响指示剂的功效。

5.4 仪器与设备

5.4.1 水样瓶：容积约 120 C旷 棕色磨口玻璃瓶 ，瓶塞为锥形 或斜平底形，磨口要严 密，每个水样瓶应按下述程序测定 容积准确至 0.1 cm气将水样瓶装满蒸 熘水，塞上瓶塞、擦干，称重。减去于燥的空瓶重量，除以 该水温时蒸熘水的密度（参见表 F.8) , 测得水样瓶容积。将瓶号及相应的水样瓶容积测量结果记录，备查。

5.4.2 溶解氧滴定管： 25  cm³   , 分刻度值为 0.05  cm³。

5.4.3 电磁搅拌器：转速可调至 150 r/ min~ 400 r/ min 。

5.4.4 磁转子（玻璃或聚四氪乙烯包裹）：直径约 3 mm~5 mm,长 25 mm。

5.4.5 定量加液器： 1.0 cm³ , 5.0 cm³。

5.4.6 移液吸管： 15.00 cm³。

5.5 水样装取、预处理和贮存

    水样装取、预处理和贮存的操作和要求见 4.4.3.1。

5.6 测定步骤

5.6.1 硫代硫酸钠溶液的标定

    用移液吸管吸取 15.00 cm³ 碳酸钾标 准溶液（见5.3.5), 沿壁注入 250 cm³ 碘量瓶中，用少 量水冲洗瓶内壁，加入 0.6 g 碘化钾 ，混匀。再加 入 1.0 cm³   硫酸溶液（见5.3.3),  再混匀，盖好瓶塞，在暗处放置 2 min 。取下 瓶塞，沿壁加入 110 cm³水， 放入磁转子，置于电磁搅拌器上，立即开始搅拌并用硫代硫酸钠溶液（见5.3.4) 进行滴定，待试液呈淡黄色时加入三滴至四滴淀粉指示剂（见5.3.6),  继续滴至溶液蓝色刚消失。

    重复标定至两次滴定管读数相差不超过0.03 cm³为止。将滴定管读数记入溶解氧测定记录表(参见表E.2)中，每隔24 h标定一次。

5.6.2 水样测定

    水样固定(见4.4.3.1)后，待沉淀物沉降聚集至瓶的下部,便可进行滴定。

    将水样瓶上层清液倒出一部分于250 cm³锥形烧瓶中，立即向沉淀中加入1.0 cm³硫酸溶液(见5.3.3),塞紧瓶塞，振荡水样瓶至沉淀全部溶解。

    将水样瓶内溶液沿壁倾倒入上述锥形烧瓶中，将其置于电磁搅拌器上，立即搅拌,并滴定，待试液呈淡黄色时，加入三滴至四滴淀粉指示剂(见5.3.6)，继续滴定至呈淡蓝色。

    用锥形烧瓶中的少量试液荡洗原水样瓶，再将其倒回锥形烧瓶中，继续滴定至无色。待20 s后，如试液不呈淡蓝色，即为终点。将滴定所消耗的硫代硫酸钠溶液体积记录于溶解氧测定记录表(参见表E.2)中。

5.6.3 试剂空白试验

    取100 cm3海水,加入1.0 cm³硫酸溶液(见5.3.3) , 1.0 cm³碱性碘化钾溶液(见5.3.2),混匀，加入1.0 cm³氯化锰溶液(见5.3.1)，混合均匀，放置10 min,加入三滴至四滴淀粉指示剂(见5.3.6),混匀。此时,若溶液呈现淡蓝色，继续用硫代硫酸钠溶液(见5.3.4)滴定。如硫代硫酸钠用量超出0.1 cm³,则应核查碘化钾和氯化锰试剂的可靠性并重新配制试剂。如果硫代硫酸钠用量小于或等于0.1 cm³，或加入淀粉指示剂后溶液不呈现淡蓝色,且加入一滴碘酸钾溶液(见5.3.5)后，溶液立即呈现蓝色,则试剂空白可以忽略不计。

    每批新配制试剂应进行一次空白试验。

5.7 计算

5.7.1 海水中溶解氧浓度计算见式(1)。

    式中：

    c(O)——海水中溶解氧浓度,单位为微摩尔每立方分米(ptmol/dm³)；

    V——滴定样品时消耗的硫代硫酸钠溶液体积,单位为立方厘米(cm³)；

    c——硫代硫酸钠溶液标定浓度,单位为微摩尔每立方分米(pmol/dm³)；

    V₁一V₂一一实际水样的体积，单位为立方厘米(cm³)。其中，V1为水样瓶的容积，单位为立方厘米(cm³),V2为固定水样的固定剂体积,单位为立方厘米(cm³)。

5.7.2 氧饱和度r(O)的计算公式为式(2)。

    式中:

    c(O)——测得水样的氧浓度,单位为微摩尔每立方分米(Mmol/dm3)；

    c(O')棗在现场水温、盐度下，氧在海水中的饱和浓度,单位为微摩尔每立方分米(Mmol/dm³)(由表F.1查得或由5.7.3的公式(3)求得)。

5.7.3 氧在不同水温、盐度的海水中的饱和浓度计算公式为式(3)。

    式中：

    c(O')——氧在海水中的饱和浓度,单位为微摩尔每立方分米(Mmol/dm³)；

    T——现场的海水热力学温度,单位为开(K)；

    S——现场的海水盐度;

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