【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于溶解氧测定，具体是一种不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法。
技术介绍
1、溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧，水中的溶解氧的含量与大气压、水的温度都有密切关系，水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。
2、目前，溶解氧的测定方法主要是有两种，碘量法和溶解氧仪法。其中溶解氧仪法不需要试剂操作简便，而且样品色度和浑浊度不影响测定，但是每次测定前都需要校正溶解氧测定仪以减少仪器误差，在对溶解氧测定仪的校定过程中，需要用到饱和溶解氧水，根据水浴温度和大气压，查表可以获得溶解氧的标准值，从而根据测量值和标准值之差对仪器进行评价。这其中最重要的是需要一种具有标准溶解氧浓度值的水，但是在生产标准溶解氧水的过程中，需要通过调节水温，充分曝气，从而获得特定浓度的饱和溶解氧水。因此，建立一种不同浓度的溶解氧水的发生装置，建立公式，通过计算获得溶解氧的标准值，进而解决溶解氧测定仪生产者需要饱和溶解氧水对仪器进行校准的难题。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法。
2、本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
3、一种不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，通过以下装置实现，该装置包括恒温水浴装置、氧气瓶和氮气瓶；
4、所述恒温水浴装置分别通过设置有流量计的气路管道与氧气瓶和氮气瓶连接；
5、所述恒温水浴装置上设置有溶解氧电极放置口、出气口、温度计放置口和
6、所述的不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，包括以下步骤：
7、1)将温度计插入恒温水浴装置中，调节恒温水浴装置的温度为0～40℃，同时打开氧气瓶和氮气瓶，向恒温水浴装置中通入氧气和氮气，通过流量计调节氧气和氮气的流速，改变氧气在水面的分压，氧分压与水中的溶解氧含量成正比，由此来调节水中溶解氧的含量，当氧气和氮气通入0.5～1h后，停止通气，得到不同浓度的溶解氧水；
8、2)计算不同浓度的溶解氧水的标准值；
9、不同浓度的溶解氧水的标准值的计算公式为：
10、
11、其中,
12、v(o2)为氧气流速，单位为ml/min；
13、v(n2)为氮气流速，单位为ml/min；
14、p’为压力表读数，单位为kpa；
15、t为水的温度，单位为℃；
16、pw为当水的温度为t时，饱和水蒸气的压力，单位为kpa；
17、ρ为当水的温度为t时，水的密度，单位为g/cm3；
18、ρ’(o2)为不同浓度的溶解氧水的标准值，单位为mg/l。
19、所述恒温水浴装置的温度为10～30℃，并采用温度计读数作为恒温水浴装置中水的温度t。
20、所述氧气和氮气纯度≥99.999％。
21、优选的，所述氧气和氮气通入0.6～0.75h后，停止通气。
22、本专利技术根据亨利定律，在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度(用摩尔分数表示)和该气体在液面上的分压成正比，因此可以通过调节氧气在水面上的分压，改变水中氧气的含量，从而获得不能浓度的溶解氧水。本专利技术中恒定水温，通过调节通入水中的氧气和氮气比例，不断改变氧气在水面上的分压，进而获得不同浓度的溶解氧水。
23、本专利技术中不同浓度的溶解氧水的标准值的计算公式通过以下过程得出：
24、根据亨利定律，p(o2)＝k×ρ(o2)(1)
25、其中，p(o2)为氧气在水面上的分压，单位为kpa；ρ(o2)为氧气的摩尔百分数，单位为mol/mol；
26、k为亨利常数，查资料可得氧气在水中的亨利常数为k＝(2.55+0.073t)×104×p
27、其中，t为水的温度，单位为℃；p为标准大气压力，p＝101.325，单位为kpa；
28、将亨利常数k代入式(1)中可得：p(o2)＝(2.55+0.073t)×104×101.325×ρ(o2)；
29、因此得到
30、
31、式(2)中ρ(o2)单位为mol/mol，表示每摩尔水中氧气的摩尔含量，将其换算为溶解氧浓度的常用表示单位mg/l，其换算过程为：
32、1mol的氧气的质量为32×103mg，1mol的水的质量为18g，水的密度为ρ(g/cm3)＝1000ρ(g/l)，可以得出水的体积为1mol的氧气除以1mol的水，则变成
33、根据式(2)可得水中溶解氧的浓度为：
34、
35、其中，ρ’(o2)为不同浓度的溶解氧水的标准值，单位为mg/l；氧气在水面上的分压p(o2)与氧气的含量成正比，可以根据水面上方的压力表测得总压p’，减掉饱和水蒸气的压力pw，可得空气压力为(p’-pw)，根据氧气和氮气的比例获得氧气的分压，从而得到：
36、
37、其中,
38、v(o2)为氧气流速，单位为ml/min；
39、v(n2)为氮气流速，单位为ml/min；
40、p’为压力表读数，单位为kpa；
41、t为水的温度，单位为℃；
42、pw为当水的温度为t时，饱和水蒸气的压力，数据通过查表可得，单位为kpa；
43、ρ为当水的温度为t时，水的密度，数据通过查表可得，单位为g/cm3；
44、ρ’(o2)为不同浓度的溶解氧水的标准值，单位为mg/l。
45、本专利技术相比现有技术具有以下优点：
46、本专利技术的不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，提供了一种不同浓度的溶解氧水的发生装置，通过调节氮气和氧气的流量，从而可以获得不同浓度的溶解氧水；利用亨利定律，建立溶解氧标准值的计算公式，从而获得不同浓度的溶解氧水的标准值。
47、本专利技术装置操作简单，获得的不同浓度的溶解氧水的标准值准确率高，可通过溶解氧电极放置口把溶解氧测定仪的电极放置在水中，测出水中溶解氧的含量，与计算的理论值进行比对，进而评价该溶解氧测定仪的准确度；这既可以满足企业在研发溶解氧测定仪过程中需要对仪器进行标定和校准的这种需求，也可以为计量检定部门提供标准值的参考。
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1.一种不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，其特征在于：通过以下装置实现，该装置包括恒温水浴装置(1)、氧气瓶(5)和氮气瓶(6)；
2.如权利要求1所述的不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，其特征在于：所述恒温水浴装置的温度为10～30℃，并采用温度计读数作为恒温水浴装置中水的温度T。
4.如权利要求2所述的不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，其特征在于：所述氧气和氮气纯度≥99.999％。
5.如权利要求2所述的不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，其特征在于：所述氧气和氮气通入0.6～0.75h后，停止通气。
【技术特征摘要】
1.一种不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，其特征在于：通过以下装置实现，该装置包括恒温水浴装置(1)、氧气瓶(5)和氮气瓶(6)；
2.如权利要求1所述的不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的不同浓度的溶解氧水的标准值的测定方法，其特征在于：所述恒温水浴...
【专利技术属性】
技术研发人员：李锋丽，冯忠彬，孙倩芸，张守忠，刘平，邱黛君，秦璐璐，许瑞祥，郭波，朱建强，
申请(专利权)人：山东省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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