在環(huán)境監(jiān)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理和科學研究等領域，溶解氧（DO）是一個至關重要的水質(zhì)指標，它直接反映了水體的自凈能力和水生生物的生存狀況。實驗室溶解氧分析儀作為測定水中溶解氧含量的專業(yè)儀器，其精準的測定結果依賴于正確的測定方法和操作規(guī)范。本文將為您詳細解析實驗室溶解氧分析儀的幾種主流測定方法及其原理與步驟。

一、核心測定方法：電化學法與光學法

目前，實驗室常用的溶解氧分析儀主要基于兩大技術原理：電化學法（又稱膜電極法）和光學法（熒光猝滅法）。

1. 電化學法（膜電極法）

電化學法是傳統(tǒng)且應用廣泛的一種方法。其核心部件是一個由陰極、陽極和透氣膜組成的復合電極。

• 工作原理：在電極兩端施加一個極化電壓，溶解氧在透過特制的透氣膜后，在陰極上被還原，產(chǎn)生一個擴散電流。這個電流的大小與水中溶解氧的分壓（或濃度）成正比，通過測量電流信號即可計算出溶解氧的濃度。

• 測定步驟：

• 校準：首先進行儀器校準，通常使用“零點校準液”（如亞硫酸鈉溶液）和“滿度校準液”（如經(jīng)空氣飽和的水）進行兩點校準，以確保儀器的準確性。

• 測量：將電極浸入待測水樣中，確保透氣膜與水樣充分接觸，并保持適當?shù)臄嚢瑁〝嚢杩梢允顾鞒掷m(xù)流過膜表面，獲得穩(wěn)定讀數(shù)）。待讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄顯示值。

• 維護：使用后需用去離子水清洗電極，并確保膜蓋內(nèi)充滿電解液，避免膜片干燥或受損。

電化學法優(yōu)點是技術成熟，成本相對較低。但其缺點是需要定期更換膜和電解液，響應時間相對較慢，且測量過程可能受水中某些化學物質(zhì)（如H2S）的干擾。

2. 光學法（熒光猝滅法）

光學法是近年來迅速發(fā)展的新技術，正逐漸成為許多實驗室的首選。

• 工作原理：該方法的核心是一個覆蓋有熒光物質(zhì)的傳感器帽。當特定波長的激發(fā)光照射到熒光物質(zhì)時，它會發(fā)出熒光。水中的溶解氧會對這種熒光產(chǎn)生“猝滅效應”，即氧分子會縮短熒光的存在時間和強度。通過測量熒光的壽命或強度變化，即可精確計算出溶解氧的濃度。

• 測定步驟：

• 校準：光學傳感器通常非常穩(wěn)定，一般僅需在使用前進行一次空氣校準即可。

• 測量：將傳感器浸入水樣中，無需攪拌即可在短時間內(nèi)獲得穩(wěn)定讀數(shù)。

• 維護：幾乎無需維護，僅需保持傳感器帽清潔，避免刮擦，并根據(jù)使用情況定期更換傳感器帽。

光學法的優(yōu)勢非常突出：無需消耗品（如膜或電解液），響應速度快，不受水流速度、硫化物等化學物質(zhì)的干擾，校準周期長，操作更為簡便。

二、測定過程中的關鍵注意事項

無論使用哪種方法的分析儀，要獲得準確可靠的數(shù)據(jù)，都必須注意以下幾點：

1. 水樣采集與保存：水樣應充滿采樣瓶，避免瓶中存有氣泡，并盡快測定，以防止溶解氧因生物或化學作用而發(fā)生變化。

2. 溫度補償：溶解氧的飽和度與水溫密切相關。所有現(xiàn)代溶解氧分析儀都內(nèi)置了溫度傳感器，進行自動溫度補償，這是確保結果準確的關鍵環(huán)節(jié)。

3. 鹽度校正：若測定的是海水或咸水，必須輸入水樣的鹽度值進行校正，因為鹽度會影響氧在水中的溶解度。

4. 大氣壓校正：溶解氧濃度與大氣壓成正比，在高海拔地區(qū)進行測量時，需進行大氣壓校正。

5. 避免儀器污染：確保電極或傳感器不被油污、藻類等污染物覆蓋，定期清潔。

選擇合適的實驗室溶解氧分析儀測定方法，取決于具體的應用需求、預算和對操作便捷性的要求。電化學法經(jīng)典可靠，光學法則以其卓越的穩(wěn)定性和低維護需求代表著未來的發(fā)展趨勢。理解其測定原理，并嚴格遵守操作規(guī)程和注意事項，是確保每一次溶解氧測定數(shù)據(jù)精準、有效的根本保證，從而為水質(zhì)評估與科學研究提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。

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