内电解法作为一种新颖且有效的水质检测技术,近年来在水质监测领域得到了广泛的应用,特别是在检测水中溶解氧的含量方面,展现出其独特的优势。本文将详细介绍内电解法的基本原理、操作步骤、应用领域以及存在的局限性和改进措施,以期为相关领域的研究者和从业者提供有价值的参考。

内电解法,亦称微电解法,是基于化学原电池原理的一种水质处理技术。该方法利用铁屑或其他金属作为滤料组成滤池,废水经滤池时发生一系列电化学及物理化学反应,使污染物得到有效处理。在检测水中溶解氧时,内电解法利用特定条件下靛蓝二磺酸钠的还原与氧化反应,通过比色法间接测定溶解氧的含量。
具体而言,在pH值为9的介质中,靛蓝二磺酸钠被多孔银粒与锌粒组成的原电池电解,形成还原型黄色物质。当这种黄色物质与水中的溶解氧相遇时,会被氧化成氧化型蓝色物质,其色泽的深浅与水中溶解氧的含量密切相关。因此,可以通过比色法,将待测水样与已知溶解氧含量的标准色进行比较,从而测定水样中溶解氧的含量。
内电解法检测水中溶解氧的操作步骤相对复杂,但条理清晰,具体如下:
1. **仪器及试剂准备**:
- 高温炉:用于烧结多孔银粒。
- 银-锌原电池:由多孔银粒和锌粒组成,是检测过程中的关键部件。
- 专用溶解氧测定瓶:要求实际体积为300mL左右,无色透明,且每个瓶的容积相同,瓶塞为通用磨口塞。
- 其他试剂:包括硫酸溶液、氨水溶液、盐酸溶液、酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液等。
2. **多孔银粒的制备**:
- 将银粉或沉淀银50g平铺于瓷蒸发皿中,厚度约为5mm。
- 将瓷蒸发皿放入620℃高温炉中烧结约30min,取出放冷后剪成宽10mm、长20mm的银条。
- 把银条放回原蒸发皿内,再在800℃的高温炉中灼烧30min,取出冷却后剪成粒径为3~5mm的多孔银粒。
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