溶解氧是指溶解在水或液相中分子態(tài)氧，通常記作DO，用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。水中溶解氧的多少是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo)，也是水生生物生存不可缺少的條件。溶解氧的測(cè)定對(duì)于污水處理、醫(yī)療診斷、水源檢測(cè)與研究具有重要的意義。

溶解氧的測(cè)定方法很多，以化學(xué)法與儀器法為主?；瘜W(xué)法主要包括滴定法以及目視比色法，而儀器法則包括光學(xué)分析法、色譜分析法和電化學(xué)分析法等。儀器法就是利用各種儀器測(cè)定溶解氧在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中或其生成物的各種物理信號(hào)，然后將這些信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，或者直接測(cè)定溶解氧在電極反應(yīng)中的電信號(hào)，電信號(hào)再經(jīng)放大處理或數(shù)模轉(zhuǎn)換，最后將結(jié)果輸出到儀器表頭，從而可以直接測(cè)出溶解氧的含量。

儀器法中特別要強(qiáng)調(diào)的是傳感器法已日益成熟并得到廣泛應(yīng)用，它分為光學(xué)與電化學(xué)兩類。其中，覆膜電極法就是通過(guò)具有選擇性的透氧膜使水中的溶解氧在電極上直接產(chǎn)生與氧濃度成正比的電信號(hào)（電流或者電位），再將這一電信號(hào)經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換及溫度補(bǔ)償后輸出到儀器讀數(shù)表中。

1化學(xué)碘量法及其修正法

化學(xué)法測(cè)定水中的溶解氧主要是Winkler碘量法，也是測(cè)定溶解氧的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法。Winkler法是在一定量的水樣中加入適量的氯化錳和堿性碘化鉀試劑后，生成的氫氧化錳被水中溶解氧氧化成褐色沉淀，主要是MnO(OH)2，加硫酸酸化后，沉淀溶解。在碘化物存在下，被氧化的錳又被還原為二價(jià)，同時(shí)析出與溶解氧原子等摩爾數(shù)的碘分子。用硫代硫酸鈉滴定析出的碘，以淀粉指示終點(diǎn)。

水樣有色或含有氧化性還原性的物質(zhì)﹑藻類﹑懸浮物等干擾測(cè)定，氧化性的物質(zhì)可使碘化物游離出碘產(chǎn)生正干擾，還原性物質(zhì)可把碘還原成碘化物產(chǎn)生干擾，因此大部分受污染的地表水和工業(yè)廢水都要采用修正的碘量法。水樣中亞硝酸鹽氮的含量高于0.05 mg/L，二價(jià)鐵低于1 mg/L時(shí)，采用疊氮化鈉修正法，此法適用于多數(shù)污水及生化處理出水；水樣中二價(jià)鐵高于1mg∕L，采用高錳酸鉀修正法；水樣有色或有懸浮物時(shí)采用明礬絮凝修正法；含有活性污泥懸浮物的水樣，采用硫酸銅-氨基磺酸絮凝修正法。

傳統(tǒng)的滴定法不僅操作麻煩，而且也有許多因素會(huì)給結(jié)果帶來(lái)誤差，不能滿足在線連續(xù)測(cè)定的要求，對(duì)于無(wú)氧或缺氧的水樣無(wú)法測(cè)出真實(shí)數(shù)據(jù)。

2光學(xué)法

2.1分光光度法測(cè)定溶解氧

依據(jù)碘量法中可以析出與溶解氧相當(dāng)?shù)牡?，利用I3-與羅丹明B在H2SO4-OP介質(zhì)中反應(yīng)生成離子締合物，該物質(zhì)在波長(zhǎng)為360 nm處有最大吸收，提出了水體中溶解氧的光度法測(cè)定。該研究以基準(zhǔn)物碘酸鉀作為溶解氧標(biāo)準(zhǔn)溶液，克服了原有碘量法中用硫代硫酸鈉作為溶解氧標(biāo)準(zhǔn)溶液不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。溶解氧測(cè)定濃度在0.002 7～0.686 0 mg/L范圍內(nèi)符合比爾定律，表觀摩爾吸光系數(shù)為4.012×104L·cm-1·mol-1，方法的檢出限為0.001 0 mg/L。該法試劑便宜易得，且無(wú)污染，同時(shí)采用分光光度法測(cè)定，操作較為簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確度高、精密度好，避免了碘量法和溶解氧測(cè)定儀法的不足之處，具有較好的實(shí)用價(jià)值。

2.2光譜法測(cè)定溶解氧

利用玻璃封裝的肌紅蛋白凝膠在可見光譜中的變化來(lái)測(cè)定水中的溶解氧。該方法的原理為

metMb為最初的肌紅蛋白，在連二亞硫酸鹽的作用下還原成deoxyMb，然后deoxyMb吸附溶液中的氧轉(zhuǎn)變成oxyMb。實(shí)驗(yàn)中跟氧氣反應(yīng)前后吸光度的變化率與溶解氧的濃度有較好的線性關(guān)系。吸光度變化率代表了DO移動(dòng)的速率與deoxyMb結(jié)合DO形成oxyMb的過(guò)程，取決于DO在多孔凝膠中的移動(dòng)速率。該方法的溶解氧檢出范圍可從2.857 mg/m3到11.42 mg/m3。選用deoxyMb是因?yàn)樵撐镔|(zhì)對(duì)于DO濃度的光學(xué)響應(yīng)很敏感，光學(xué)響應(yīng)時(shí)間短，兩分鐘內(nèi)就可以觀察到其吸光度的變化。

這種方法相對(duì)于膜極譜氧探測(cè)器（MPOD）來(lái)說(shuō)，可以不用均勻攪拌被測(cè)水樣，測(cè)量過(guò)程中不必暴露于空氣或者其他氣體中，所測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確而且重現(xiàn)性好。但是此法不能像MPOD法連續(xù)監(jiān)測(cè)水樣中DO值。

2.3光纖氧傳感器測(cè)定溶解氧

氧是一種非常有效的熒光猝滅劑，水溶液中的溶解氧對(duì)熒光也同樣具有猝滅作用，熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度或壽命與溶解氧質(zhì)量濃度的關(guān)系可用Stern-Volmer動(dòng)態(tài)熒光猝滅方程描述為

式中Fo與F分別為體系在無(wú)氧和有氧狀態(tài)下測(cè)得的熒光強(qiáng)度，K稱為Stern-Volmer常數(shù)，[Q]為溶解氧的濃度。

洪江星等將Ru(bpy)3Cl2在波長(zhǎng)為450 nm光照射下所產(chǎn)生的熒光可被氧原子猝滅的熒光體制成氧傳感膜藕合于光纖端部，采用高亮度發(fā)光二極管為光源與微型光電二極管檢測(cè)系統(tǒng)，得到低成本、高性能、便攜式的光纖氧傳感器，該傳感器的響應(yīng)時(shí)間小于30 s，檢測(cè)下限為0.5 mg/L,監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度為0.01 mg/L。李偉等利用氧分子對(duì)芘丁酸的熒光具有猝滅作用研制出另一種光纖傳感器。

該法克服了滴定分析法和Clark溶氧電極法的不足，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，可用在各種復(fù)雜的環(huán)境中在線連續(xù)監(jiān)測(cè)溶解氧，具有較高的應(yīng)用開發(fā)價(jià)值。