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Nanyang Technological University
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水中の酸素を溶存

概要

マーガレット職人とキンバリー ・ フライ - デュポール大学のソース: 研究所

溶存酸素測定は分解種における生物地球化学材料のリサイクルに不可欠なだけでなく、(例えばブルーギルおよび低音)、人間の消費のために好ましい魚種を含む河川の生態系のすべての酸素呼吸生命にとって重要である表面の水に溶解した酸素のガスの量を計算 (を行う)。

海、川、湖での溶存酸素は、生物やそこに住む生き物にとって重要です。溶存酸素量を下回る水域の正常なレベルと、水質を傷つけ、生き物死ぬことを始めます。富栄養化と呼ばれるプロセスで水の体が低酸素になることが、生物は、本質的に「死んだ地帯」になることをサポートすることができなくなります

富栄養化は、余分な栄養素が藻類藻類ブルームの急速に成長する人口を引き起こす場合に発生します。藻類ブルームが水の酸素の 2 つの重要な入力を遮断する水の表面で密なマットを形作る: ガス雰囲気とマット下に光の不足のため水に光合成から交換。溶存酸素としてレベルを下回る表面、酸素呼吸生物ダイオフ大量、有機物の増加を作成します。さらに残りの溶存酸素を使い果たしてしまい底生のゾーンで酸素呼吸分解人口の増加レベルの代謝分解活性の間に余分な有機物原因。酸素レベルになるとこの低、携帯酸素呼吸種 (魚類など) は水に好気性の生命を残さず、デッド ゾーンを作成先に移動します。

ウィンクラー-アジ化滴定法では、滴定を使用して未知の試料中の濃度を決定するします。具体的には、チオ硫酸ナトリウムは、化学量論的サンプルにおける溶存酸素の量に関連することができるヨウ素を滴定する使用されます。

原則

ウィンクラー-アジ化メソッドを使用して、表面水を収集、サイト上で行うを測定します。硫酸マンガン (ii) と水酸化カリウムは、サンプルに追加され、サンプルにおける溶存酸素マンガンを酸化して茶色の沈殿物を形作る。アジは、排水のサンプルで発見されて、ウィンクラー酸化プロシージャを妨げることができる亜硝酸塩の存在を補正するためのアジ化物ヨウ化アルカリ購入した試薬の形で追加されます。

MnSO4 + 2 コarrowMn(OH)2 + K2その4

4 Mn(OH)2 O2 + 2 H2O arrow 4 Mn(OH)3

硫酸はソリューションを酸性化する添加し、沈殿物を溶解します。これらの条件下で溶液中アジ化物ヨウ化アルカリ試薬からヨウ化物はヨウ素に変換されます。

2 Mn(OH)3 + 3 H24 arrow Mn2(その4)3 + 6 H2O

Mn2(その4)3 + 2 KI arrow 2 MnSO4 +24 K 2 +2

チオ硫酸添加デンプン インジケーターの存在下でヨウ素を滴定する使用されます。

4 Na2S2O3 + 22 arrow 2 Na2S4O6 + 4 ナイ

S2O32- 4 モルarrowO2の 1 モル

この滴定の終点、青色の溶液はクリアになります。サンプルでは溶存酸素量は、エンドポイントに到達するために必要なチオ硫酸の量に直接比例で定量化されます。

ML S2O3 x arrow mg/L o: X

Equation 1

手順

1. サンプル溶存酸素測定

  1. 水コレクションのサイトでサンプル水満ちているクリア 300 mL BOD ボトルにマンガン硫酸を 2 mL 加える校正ピペットを使用します。サンプル表面の下でピペット チップを挿入し、慎重にマンガン硫酸を塗布サンプルに酸素を導入することに注意してください。これはサンプルが「固定」し、溶存酸素濃度変更を防ぐことができますまで泡の作成を避けます。
  2. 同じ手法を使用して、2 mL アジ化物ヨウ化アルカリ試薬を追加します。
  3. すぐにボトルに閉じ込められている空気の泡がないので若干かつ迅速を押す場所でストッパー ボトルを傾け、ストッパーを挿入します。
  4. 慎重に数回 (空気泡を作成) せず反転をミックスします。Floccule (フロック) が曇った出現 (図 1) 材料の沈殿凝集から形成されます。
  5. ソリューションのフロックが定着しているまで待機します。もう一度、数回ボトルを反転し、フロックが定着しているまで待ちます。サンプルは溶存酸素量の変化を防ぐために固定は今、ラボに戻って運ばし、涼しく、暗い条件で必要な場合、8 時間まで保存できます。
  6. 保存すると、サンプルを使って密封、ストッパー周り吹き出される脱イオン水の量が少ないとストッパーはアルミホイルでラップする必要があります、ゴムバンドで固定。
  7. サンプルに濃硫酸 2 mL をピペット ピペット チップ サンプル表面上だけを保持することによって。フロック (図 2) を溶解する数回を慎重に反転します。
  8. ガラスのフラスコ、ピペット校正を使用して、200 mL のサンプル水 0.025 N チオ硫酸ナトリウムを標準化は、旋回と淡い麦わら色形 (図 3) まで連続的に混合滴定しなさい。
  9. スポイトでデンプン インジケーター溶液 2 mL を加えて混合旋回します。一度インジケーターが追加されます澱粉、ソリューションが青色に変わります (図 4)。
  10. 一滴散るエンドポイントが無色、ブルーまで、一度に 1 つのドロップを追加する滴定を続けます。慎重に各滴定滴を追加し、次を追加する前に各ドロップを均等にミックスすることを必ず。紙の白い部分に対してサンプルを保持、エンドポイントのビジュアライゼーションを向上させることができます。
  11. DO 濃度は使用する試薬の量 (mL) と同等です。チオ硫酸ナトリウム水サンプルの等しい 1 mg/L の溶存酸素に追加の各ミリリットル。

Figure 1
図 1。アジ化物ヨウ化アルカリ試薬を追加し、混合、セトリングする前に、サンプルの上部に示すフロック形成後のサンプルです。

Figure 2
図 2。硫酸添加後溶存フロックのサンプルです。

Figure 3
図 3。淡い麦わら色を表示するチオ硫酸ナトリウムの添加後のサンプルです。

Figure 4
図 4。澱粉のインジケーターが追加され、混合後青い色を示すサンプルです。

結果

6 mg/L の溶存酸素のレベルは、ほとんど水生生物に対して十分です。4 mg/L 以下の溶存酸素レベルがほとんどの水生動物にストレスです。溶存酸素濃度 2 mg/L 以下では、好気性水生生物 (図 5) はサポートされません。

水に溶けることができる酸素の最大量は、(表 1) の温度によって異なります。

Mg/L で行う測定は水の温度と変換表 (図 6) を使用して % 飽和に変換されます。

溶存酸素濃度 (% 飽和)
優れた: 91-110
良い: 71-90
フェア: 51-70
貧しい人々: < 50

Figure 5a
図 5。行う測定は % 飽和水の温度を使用してに変換されます。上の水平軸と下の水平軸の測定は水の温度。定規を使用して 2 つの値の間の線を描画し、行が % の飽和のため中間斜軸を満たしているを記録します。

Figure 5
図 6。6 mg/L の溶存酸素のレベルでほとんどの水生種の十分です。4 mg/L 以下の溶存酸素レベルがほとんどの水生動物にストレスです。溶存酸素濃度 2 mg/L 以下の魚をサポートしないことと 1 mg/L 以下がほとんどの種をサポートしていません。

Temp。(° C) (Mg/L) を行う Temp。(° C) (Mg/L) を行う Temp。(° C) (Mg/L) を行う Temp。(° C) (Mg/L) を行う
0 14.60 11 11.01 22 8.72 33 7.16
1 14.19 12 10.76 23 8.56 34 7.16
2 138.1 13 10.52 24 8.40 35 6.93
3 13.44 14 10.29 25 8.24 36 6.82
4 13.09 15 10.07 26 8.09 37 6.71
5 12.75 16 9.85 27 7.95 38 6.61
6 12.43 17 9.65 28 7.81 39 6.51
7 12.12 18 9.45 29 7.67 40 6.41
8 11.83 19 9.26 30 7.54 41 6.41
9 11.55 20 9.07 31 7.41 42 6.22
10 11.27 21 8.90 32 7.28 43 6.13

表 1。温度によって水に溶解できる酸素の最大量。

申請書と概要

ゆったり流れる川は低酸素に特に傷つきやすい、極端な場合、これらはレベルが低酸素環境は、「デッドゾーン」好気性の生命は水 (図 7) 体によってサポートされていませんを作成するのにつながることができます。一度植物や動物の死ぬオフに発生する土砂の蓄積植物が水の上を植民地化することができます、河床を上げることもと川のすべて一緒に (図 8) の損失につながる可能性があります。海面高度では、大気圧高度の増加と共に減少し、以下の酸素ガスは、水で中断にも DO レベルは低くより脆弱です。

低レベル生命魅力のないと見なされますをサポートまたは蛭や水生のワームを含む人間の使用のために不適当 (貧毛)

Figure 6
図 7。不感帯領域を示すルイジアナ棚間で溶存酸素濃度のマップ。

Figure 7
図 8。 北の端で重度の富栄養化を示すカスピ海の写真。

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スキップ先...

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Overview

1:14

Principles of Measuring Dissolved Oxygen in Surface Water

3:27

Sample Collection and Fixing in the Field

4:42

Measuring Dissolved Oxygen in Surface Water Samples in the Laboratory

6:04

Results

7:01

Applications

9:07

Summary

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