電化學(xué)探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)

王虎副教授

電化學(xué)探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)水環(huán)境監(jiān)測1.電化學(xué)探頭工作原理溶解氧電化學(xué)探頭—氧敏電極，是一個(gè)用選擇性薄膜封閉的小室，室內(nèi)有兩個(gè)金屬電極并充有電解質(zhì)。該選擇性薄膜只允許氧、其他氣體及親液物質(zhì)透過，而水和水中溶性物質(zhì)不能透過。將探頭浸入水中測定溶解氧時(shí)，外加電壓作用下兩電極間產(chǎn)生的電位差使金屬離子在陽極進(jìn)入溶液，同時(shí)氧氣通過薄膜擴(kuò)散在陰極獲得電子被還原，產(chǎn)生的電流與穿過薄膜及電解質(zhì)層的氧的傳遞速度成正比，即在一定溫度下該電流大小與水中氧的分壓（或濃度）成正比。見《水質(zhì)-溶解氧的測定-電化學(xué)探頭法（HJ506-2009）》。2探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)2.電化學(xué)探頭構(gòu)成①薄膜：聚四氟乙烯薄膜；②金屬電極：黃金陰極、

銀-氯化銀陽極；③內(nèi)充電解質(zhì)：氯化鉀溶液；④殼體；⑤外加電壓：電池或電池組。3探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)3.電化學(xué)探頭內(nèi)電極反應(yīng)（1）陰極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e＝4OH-（2）陽極反應(yīng)：4Ag＋4Cl-＝4AgCl＋4e

（3）電流計(jì)算：

產(chǎn)生的還原電流i還可表示為：4探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)（4）還原電流計(jì)算公式：

注意：當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件固定后，上式除c0外的其他項(xiàng)均為定值，故只要測得還原電流i還就可以求出水樣中溶解氧濃度c0。式中：K——比例常數(shù)；

n——電極反應(yīng)得失電子數(shù)；F——法拉第常數(shù)；A——陰極面積；pm——薄膜的滲透系數(shù)；L——薄膜的厚度；c0——溶解氧的分壓或濃度。5

探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)4.溶解氧儀基本構(gòu)成（1）探頭1——氧敏電極；（2）探頭2——熱敏電極；（3）探頭3——壓敏電極；（4）微處理器；（5）信號顯示或輸出裝置。6探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)5.溶解氧儀校正（1）用無氧水樣校正零點(diǎn)；（2）用化學(xué)法校準(zhǔn)儀器刻度值；（3）將探頭浸入水樣測定DO值；（4）溫度補(bǔ)償校正。7探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)6.溶解氧儀操作注意事項(xiàng)（1）不受水樣色度和濁度影響；（2）快速簡便，可自動連續(xù)測定；（4）藻類、硫化物、碳酸鹽、油等物質(zhì)會堵塞損壞薄膜，應(yīng)及時(shí)更換。8探頭法測定水溶解氧關(guān)鍵技術(shù)7.思考題（1）采集溶解氧水樣時(shí)應(yīng)注意哪些問題？（2）簡述碘量法測定水溶解氧的原理、適用情況和關(guān)鍵步驟。（3）簡述電化學(xué)探頭法測定水溶解氧的適用情況和關(guān)鍵步驟。（4）現(xiàn)有分別含有微量亞硝酸鹽、亞鐵鹽和余氯的水樣三份，要用碘量法測定其溶解氧，請?jiān)O(shè)計(jì)水樣預(yù)處理方案？（5）某溶解氧水樣已在采樣現(xiàn)場固定。在實(shí)驗(yàn)室完成游離碘析出后，吸取溶液100.0ml用0.0096mol/L的Na2S2O3溶液滴定呈淡黃色，加入1ml淀粉繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好褪去，