实验室溶解氧分析仪的测定方法介绍

在环境监测、水产养殖、污水处理和科学研究等领域，溶解氧（DO）是一个至关重要的水质指标，它直接反映了水体的自净能力和水生生物的生存状况。实验室溶解氧分析仪作为测定水中溶解氧含量的专业仪器，其精准的测定结果依赖于正确的测定方法和操作规范。本文将为您详细解析实验室溶解氧分析仪的几种主流测定方法及其原理与步骤。

一、核心测定方法：电化学法与光学法

目前，实验室常用的溶解氧分析仪主要基于两大技术原理：电化学法（又称膜电极法）和光学法（荧光猝灭法）。

1. 电化学法（膜电极法）

电化学法是传统且应用广泛的一种方法。其核心部件是一个由阴极、阳极和透气膜组成的复合电极。

• 工作原理：在电极两端施加一个极化电压，溶解氧在透过特制的透气膜后，在阴极上被还原，产生一个扩散电流。这个电流的大小与水中溶解氧的分压（或浓度）成正比，通过测量电流信号即可计算出溶解氧的浓度。

• 测定步骤：

• 校准：首先进行仪器校准，通常使用“零点校准液”（如亚硫酸钠溶液）和“满度校准液”（如经空气饱和的水）进行两点校准，以确保仪器的准确性。

• 测量：将电极浸入待测水样中，确保透气膜与水样充分接触，并保持适当的搅拌（搅拌可以使水流持续流过膜表面，获得稳定读数）。待读数稳定后，记录显示值。

• 维护：使用后需用去离子水清洗电极，并确保膜盖内充满电解液，避免膜片干燥或受损。

电化学法优点是技术成熟，成本相对较低。但其缺点是需要定期更换膜和电解液，响应时间相对较慢，且测量过程可能受水中某些化学物质（如H2S）的干扰。

2. 光学法（荧光猝灭法）

光学法是近年来迅速发展的新技术，正逐渐成为许多实验室的首选。

• 工作原理：该方法的核心是一个覆盖有荧光物质的传感器帽。当特定波长的激发光照射到荧光物质时，它会发出荧光。水中的溶解氧会对这种荧光产生“猝灭效应”，即氧分子会缩短荧光的存在时间和强度。通过测量荧光的寿命或强度变化，即可精确计算出溶解氧的浓度。

• 测定步骤：

• 校准：光学传感器通常非常稳定，一般仅需在使用前进行一次空气校准即可。

• 测量：将传感器浸入水样中，无需搅拌即可在短时间内获得稳定读数。

• 维护：几乎无需维护，仅需保持传感器帽清洁，避免刮擦，并根据使用情况定期更换传感器帽。

光学法的优势非常突出：无需消耗品（如膜或电解液），响应速度快，不受水流速度、硫化物等化学物质的干扰，校准周期长，操作更为简便。

二、测定过程中的关键注意事项

无论使用哪种方法的分析仪，要获得准确可靠的数据，都必须注意以下几点：

1. 水样采集与保存：水样应充满采样瓶，避免瓶中存有气泡，并尽快测定，以防止溶解氧因生物或化学作用而发生变化。

2. 温度补偿：溶解氧的饱和度与水温密切相关。所有现代溶解氧分析仪都内置了温度传感器，进行自动温度补偿，这是确保结果准确的关键环节。

3. 盐度校正：若测定的是海水或咸水，必须输入水样的盐度值进行校正，因为盐度会影响氧在水中的溶解度。

4. 大气压校正：溶解氧浓度与大气压成正比，在高海拔地区进行测量时，需进行大气压校正。

5. 避免仪器污染：确保电极或传感器不被油污、藻类等污染物覆盖，定期清洁。

选择合适的实验室溶解氧分析仪测定方法，取决于具体的应用需求、预算和对操作便捷性的要求。电化学法经典可靠，光学法则以其卓越的稳定性和低维护需求代表着未来的发展趋势。理解其测定原理，并严格遵守操作规程和注意事项，是确保每一次溶解氧测定数据精准、有效的根本保证，从而为水质评估与科学研究提供坚实的数据支撑。

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