溶解在水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧。天然水的溶解氧含量取決于水體和大氣中氧的平衡。一定水中溶解氧的含量與空氣中氧的分壓、水溫、水深、水中各種鹽類和藻類的含量、光照強度等條件有關(guān)。清潔地表水中的溶解氧一般接近飽和。藻類的生長可能導(dǎo)致溶解氧過飽和，當水體被有機和無機還原性物質(zhì)污染時，溶解氧減少。氧在水中的溶解度不大，且是一個動態(tài)值，但它起著舉足輕重的作用。在漁業(yè)中，當水中溶解氧含量低于3-4mg/L時，很多魚會因缺氧而死亡。在工業(yè)中，一些生產(chǎn)過程需要測量溶液或反應(yīng)物中的溶解氧含量。一些科學(xué)研究和實驗還需要測定水中溶解氧的含量。此外，溶解氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)、廢水生化處理、水體自凈、科學(xué)等其他領(lǐng)域也是重要的影響因素。除上述因素外，水中溶解氧的含量也是衡量水體污染程度和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要指標之一。它與環(huán)保中經(jīng)常檢測到的數(shù)據(jù)BOD和COD密切相關(guān)。當水體受到嚴重污染時，溶解氧含量會大大降低。近年來，沿海地區(qū)頻繁發(fā)生的赤潮現(xiàn)象就是一個例子。

水中的溶解氧仍以分子態(tài)形式存在，而溶解氧的測定，從方法上來說一般分為以下兩類：化學(xué)法和儀器法?；瘜W(xué)法主要為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。

測定溶解氧的化學(xué)方法主要是將溶解氧與各種還原性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后通過還原性物質(zhì)的量得出溶解氧的含量?；瘜W(xué)法需要經(jīng)過溶解氧的固定、滴定、指示劑的選擇和干擾的排除，故操作復(fù)雜，時間長。當然，借助設(shè)備的改進，其結(jié)果仍然是比較準確的，一般用于結(jié)果比較和標準分析。許多化學(xué)方法是在碘量法的基礎(chǔ)上改進而來的，一般都屬于容量法。比色法是利用氧濃度與顯色濃度的成正比關(guān)系而粗略地判斷出氧濃度。

儀器是利用各種儀器測定溶解氧在化學(xué)反應(yīng)過程中或其生成物的各種物理信號，然后將這些信號轉(zhuǎn)變成電信號，或者直接測定溶解氧在電極反應(yīng)中的電信號，電信號再經(jīng)放大處理或數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后才將結(jié)果輸出到儀器表頭，從而可以直接測出溶解氧的含量。同樣的，儀器法也必須考慮到各種干擾的產(chǎn)生及排除，以及儀器的靈敏度、穩(wěn)定性和選擇性。儀器法在近幾十年來的發(fā)展中已在上述各方面取得了很大的突破，使之測定溶解氧早已成為可能，并早有各種商品問世。

溶解氧電極原理

溶氧電極用一薄膜將鉑陰極，銀陽極，以及電解質(zhì)與外界隔開，一般情況下陰極幾乎是和這層膜直接接觸的。氧以和其分壓成正比的比率透過膜擴散，氧分壓越大，透過膜的氧就越多。當溶解氧不斷地透過膜滲入腔體，在陰極上還原而產(chǎn)生電流，此電流在儀表上顯示出來。由于此電流和溶氧濃度直接成正比，因此校正儀表只需將測得的電流轉(zhuǎn)換為濃度單位即可（溶氧濃度通常用mg/L（每升水的溶氧量）或ppm（百萬分之幾）。

溶解氧電極有兩種類型：極譜式和原電池式。極譜式電極需儀表輸入一電壓對電極進行極化。由于外加電壓可能要15分鐘才能穩(wěn)定，因此極譜式電極使用前通常要進行預(yù)熱確保電極能妥當極化。原電池式的兩個極由兩種不同的能自發(fā)極化產(chǎn)生電壓的金屬構(gòu)成。由于原電池式的電壓是自發(fā)產(chǎn)生而不是外界提供的，因此原電池式電極使用時無需極譜式電極極化所需的“預(yù)熱”。 使用極譜式電極時，校正或測量前要預(yù)熱至少15-30分鐘。為確保膜的電解液內(nèi)沒有氣泡，ASI膜帽在設(shè)計上要求在裝上膜頭時要排除掉所有液腔內(nèi)的空氣。膜表面上不能留有任何氣泡，否則它會將氣泡當作氧飽和樣品進行讀數(shù)。即使使用的是帶有自動溫度補償?shù)膬x表，也要在接近樣品溶液的溫度下校正電極。電極應(yīng)在空氣中校正，以空氣作為100％的飽和溶解氧標準點。由于電極對氧的消耗，探頭表面氧的濃度會瞬間降低，因此測量時要對溶液進行攪拌，這很重要。

溶氧儀的維護

1、日常維護

溶解氧儀的日常維護主要包括定期對電極進行清洗、校驗、再生。

（1）1～2周應(yīng)清洗一次電極，如果膜片上有污染物，會引起測量誤差。清洗時應(yīng)小心，注意不要損壞膜片。將電極放入清水中涮洗，如污物不能洗去，用軟布或棉布小心擦洗。

（2）2～3月應(yīng)重新校驗一次零點和量程。

（3）電極的再生大約1年左右進行一次。當測量范圍調(diào)整不過來，需要對溶解氧電極再生。電極再生包括更換內(nèi)部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現(xiàn)象，可用細砂紙拋光。

（4）在使用中如發(fā)現(xiàn)電極泄露，必須更換電解液。

2、溶解氧儀的標定

溶解氧儀的標定方法一般可采用標準液標定或現(xiàn)場取樣標定。

（1）標準溶液標定法：標準溶液標定一般采用兩點標定，即零點標定和量程標定。零點標定溶液可采用2%的Na2SO3溶液。量程標定溶液可根據(jù)儀表測量量程選擇4M的KCl溶液（2mg/L）；50%的甲醇溶液（21.9mg/L）。

（2）現(xiàn)場取樣標定法（Winkler法）：在實際使用中，多采用Winkler方法對溶解氧分析儀進行現(xiàn)場標定。使用該方法時存在兩種情況：取樣時儀表讀數(shù)為M1，化驗分析值為A，對儀表進行標定時儀表讀數(shù)仍為M1，這時只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于A即可；取樣時儀表讀數(shù)為M1，化驗分析值為A，對儀表進行標定時儀表讀數(shù)改變?yōu)镸2，這時不能將調(diào)整儀表讀數(shù)等于A，而應(yīng)將儀表讀數(shù)調(diào)整為1MA×M2。

3、使用中應(yīng)注意的問題

由于溶解氧電極信號阻抗較高（約20MΩ），溶解氧電極與轉(zhuǎn)換器之間距離大為50m；溶解氧電極不用時也應(yīng)處于工作狀態(tài)，可接在溶解氧轉(zhuǎn)換器上。久置或重新再生（更換電解液或膜）的電極，在使用前應(yīng)置于無氧環(huán)境極化1～2h；由于溫度變化對電極膜的擴散和氧溶解度有較大影響，標定時需較長時間（約10min），以使溫補電阻達到平衡；氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān)，儀表在使用前必須根據(jù)當?shù)卮髿鈮哼M行補償；測量溶液的含鹽量高時，儀表標定時應(yīng)使用含鹽量相當?shù)娜芤?；對于流通式測量方式，要求流過電極的*小流速為0.3m/s。