การวิเคราะห์ ปริมาณออกซิเจน(DO)ในน้ำ

การวิเคราะห์หาปรมิ าณ

ออกซิเจนละลาย

( Dissolved Oxygen )

ปริมาณออกซเิ จนละลาย ( Dissolved Oxygen ,DO )

ปรมิ าณออกซเิ จนละลาย เป็นหนง่ึ ในคา่ ดชั นคี ณุ ภาพนา้ ทบี่ ง่ บอกถงึ คณุ ภาพ
ของนา้ ว่าในนา้ นนั มีค่าปริมาณมากนอ้ ยเพยี งใด มคี ุณภาพดีพอหรือไม่ และมีผลตอ่ การ
ดา้ รงชีวิตของสง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศอยา่ งไร

โดยค่าปรมิ าณออกซเิ จนละลายนนั ย่งิ มีค่าสูง นา้ ยงิ่ ดี และหากมคี ่าน้อย ถือว่า
เปน็ นา้ เสีย เน่ืองจากในแหล่งน้านนั เกิด สภาพไรอ้ อกซิเจน ( Anaerobic Condition )
เกิดจากการใช้ออกซิเจนอสิ ระในการออกซไิ ดซส์ ารอนิ ทรยี แ์ ละสารอนินทรีย์ทเ่ี ปน็ มลพษิ ทาง
นา้ ท้าให้ลดปริมาณออกซิเจนละลายในน้า และส่งผลให้เกิดกลิ่นเหมน็ ในนา้

การวเิ คราะห์ปรมิ าณออกซเิ จนละลาย

สามารถท้าไดห้ ลายวิธี ในการตรวจวดั ได้แก่
1. วิธเี อไซดโ์ มดิฟเิ คชนั

(Azide Modification of Iodometric Method)
2. วิธีเมมเบรนอเิ ลคโทรด

(Membrane Electrode Method)

ห ลั ก ก า ร ก า ร วิ เ ค ร า ะ ห์
ป ริ ม า ณ อ อ ก ซิ เ จ น ล ะ ล า ย
โดย วิธีเอไซด์โมดิฟิเคชัน

( Azide Modification of Iodometric Method )

หลกั การ และปฏกิ ริ ยิ า

ในการวเิ คราะหห์ าปริมาณออกซเิ จนละลายในน้าด้วย วธิ ีเอไซด์โมดฟิ ิเคชันของไอโอโด
เมตรกิ เปน็ วิธีตรวจวดั โดยออ้ ม โดยปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั ของแมงกานสี (II) (Mn2+)
ในหลักการทว่ี า่
“ ออกซเิ จนละลาย สามารถออกซไิ ดซ์แมงกานสี (II) ( Mn2+ ) เปน็ แมงกานสี (IV) ( Mn4+ )
ภายใต้สภาวะท่ีเปน็ ด่าง และ แมงกานีส(IV) ( Mn4+ ) จะออกซไิ ดซ์ไอโอไดด์ ( I- ) ไปเปน็ ไอโอดนี
( I2 ) ในสภาวะที่เป็นกรด “ ซึ่งสามารถน้าไปวิเคราะหห์ าปริมาณไอโอดีนไดโ้ ดยใช้ โซเดยี มไทโอ
ซลั เฟต( Na2S2O3 ) เม่ือทราบปริมาณไอโอดีนอสิ ระทเี่ กดิ ขึนในปฏกิ ิรยิ าแลว้ สามารถน้าไป
คา้ นวณกลบั หาปรมิ าณออกซิเจนละลายในน้าได้

หลักการ และปฏิกริ ิยา

โดยปฏกิ ริ ยิ าจะเรม่ิ เกดิ ขนึ เมื่อทา้ การเติมสารสะลายแมงกานสี (II)ซัลเฟต ( MnSO4 )
และอัลคาไล-ไอโอไดด-์ เอไซด์รีเอเจนต์ ( NaOH + NaI ) ลงไปในน้าตัวอยา่ ง

Mn2+ + 2OH- Mn(OH)2

หลกั การ และปฏิกิรยิ า

ในตวั อยา่ งน้ามอี อกซิเจนละลายอยจู่ ะไปจะออกซิไดซ์ ตะกอนขาวของแมงกานีส(II)ไฮ
ดรอกไซด์ ไปเป็นสารประกอบแมงกานีส(IV)ออกซไิ ฮดรอกไซด์ ( ตะกอนสีนา้ ตาล ) ใน
อตั ราสว่ นเทา่ กบั 2 : 1 โมล

2Mn(OH)2 + O2 2MnO(OH)2

หลกั การ และปฏิกิริยา

เมื่อท้าการเตมิ กรดซัลฟูริกเขม้ ข้น ( conc. H2SO4 ) จะปรับสภาวะของปฏกิ ิริยาจาก
ดา่ งให้เป็นกรด และตะกอน(สนี า้ ตาล) ที่เกดิ ขนึ จะละลาย โดยทแ่ี มงกานีส(IV) จะออกซิไดซ์ ไอโด

ไดด์ ( I- )ในสารละลายให้เป็น ไอโอดีน ( I2 ) ในทันทที ี่เตมิ กรดซัลฟูริกเข้มข้นลงไป
โดยไอโอดีนอิสระท่ีเกิดขนึ จะเปน็ สดั สว่ นกบั แมงกานีส(IV)ออกซีไฮดรอกไซด์ ที่เกิดใน

ตอนแรก ดงั นัน ปรมิ าณไอโอดีนที่เกิดขนึ จงึ เปน็ สดั ส่วนกับปรมิ าณออกซเิ จนละลายในนา้ ดว้ ย

MnO(OH)2 + 2H2SO4 + 2KI MnSO4 + I2 + K2SO4 + 3H2O …………..(8)

หลักการ และปฏิกริ ิยา

ปริมาณไอโอดีนท่เี กดิ ขนึ สามารถวิเคราะหห์ าปริมาณออกซิเจนละลายในนา้ ได้

โดยนา้ ไปท้าการไตเทรตกบั สารละลายมาตรฐานโซเดียมไทโอซัลเฟต ( Na2S2O3 ) และใช้
นา้ แปง้ เป็นอนิ ดิเคเตอร์

2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2Nal

หลักการ และปฏิกริ ยิ า

เมอ่ื ทราบปริมาณโซเดียมไทโอซัลเฟตทีใ่ ชใ้ นการไตเทรตกับไอโอดนี ท่ีเกดิ ขึนใน
ปฏิกิริยาแล้ว สามารถน้ามาค้านวณหาปรมิ าณแมงกานสี (IV) ทเ่ี กดิ ขึนและปรมิ าณ
ออกซเิ จนท่ีใช้ในการออกซิไดซแ์ มงกานสี (II)ได้ ซึง่ กค็ ือ ปรมิ าณออกซเิ จนละลาย (DO)

การหาความเข้มขน้ ของสารละลายมาตรฐาน

ทุติยภูมิ โซเดียมไทโอซัลเฟต ( Na2S2O3 ) จาก
สารละลายปฐมภูมิ โพแทสเซียมไอโอเดต ( KIO3 )

หลักการ และปฏกิ ิรยิ า

สารละลายปฐมภมู ิ โพแทสเซยี มไอโอเดต ( KIO3 ) 1 โมล จะให้ ไอโอเดต
( IO3- ) 1 โมล ในสารละลาย ดังสมการ

KIO3 IO3- + K+ ................(14)

อตั ราส่วน KIO3 : IO3-
1:1

หลักการ และปฏกิ ิริยา

เม่ือเติมกรดซลั ฟรู กิ เขม้ ข้น ( conc. H2SO4 ) ไอโอเดต ( IO3- ) ท้าปฏกิ ริ ิยากบั ไอโอ
ไดด์ ( I- ) ในสารละลายที่เปน็ กรด จะให้ ไอโอดีน ( I2 ) ในกรณที ่ีใช้ โพแทสเซยี มไอโอเดต ( KIO3 )

1 โมล และ โพแทสเซียมไอโอไดด์ ( KI ) 5 โมล ในสารละลายจะเกดิ ปฏกิ ริ ิยา ดังสมการ...

KIO3 + 5KI + 3H2SO4 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O ………(15)

อัตราส่วน KIO3 : I2
1 :3

หลกั การ และปฏกิ ิริยา

ไอโอดีน ( I2 ) ทเ่ี กิดขนึ ในสารละลาย จะทา้ ปฏิกิริยากับสารละลายมาตรฐาน
โซเดียมไทโอซลั เฟต ( Na2S2O3 ) และใช้นา้ แป้งเปน็ อนิ ดเิ คเตอร์

2Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2Nal ……………(16)

อัตราสว่ น Na2S2O3 : I2
2 :1

สรุป KIO3

โพแทสเซียมไอโอเดต ( KIO3 ) จะท้า I2 I2 I2
ปฏิกริ ยิ าพอดีกบั สารละลายมาตรฐาน
Na2S2O3 Na2S2O3 Na2S2O3
โซเดยี มไทโอซัลเฟต ( Na2S2O3 ) ใน
อัตราสว่ น 1 : 6 โมล

Na2S2O3 Na2S2O3 Na2S2O3

วัตถุประสงค์

1. เพ่อื หาความเขม้ ขน้ ทแ่ี นน่ อนของสารละลายมาตรฐาน
ทตุ ิยภมู ิ โซเดยี มไทโอซลั เฟต ( Na2S2O3 )

2. เพื่อหาปรมิ าณออกซิเจนละลาย ( DO ) ในน้าจากน้า
ตวั อยา่ ง

3. เพ่อื เปรียบเทยี บปริมาณออกซิเจนละลาย ( DO ) ในนา้ จาก
นา้ ตัวอยา่ ง กับ ค่ามาตรฐานน้าทิง

รเี อเจนต์

- สารละลายแมงกานีสซัลเฟต (manganese (II) sulfate solution) ( MnSO4 )
- อัลคาไล-ไอโอไดด์-เอไซดร์ เี อเจนต์ (Alkali-Iodide- Azide Reagent)
( NaOH + Nal )
- กรดซลั ฟิวรกิ เขม้ ข้น ( conc. H2SO4 )
- นา้ แปง้ ใชเ้ ป็น อินดเิ คเตอร์
- สารละลายมาตรฐานโซเดยี มไทโอซลั เฟต (Standard Sodium Thiosulfate Solution)
( Na2S2O3 ) เข้มขน้ 0.0250 M
- สารละลายปฐมภมู โิ พแทสเซยี มไอโอเดต ( KIO3 ) เขม้ ขน้ 0.0021 M

การหาความเข้มข้นของสารละลาย
มาตรฐานโซเดยี มไทโอซลั เฟต
( Na2S2O3 )

ขั้นตอน

ชง่ั โพแทสเซียมไอโอไดด์ จะได้ ไอโอดีน ( I2 ) ออกมา
(KI) 2 g
KIO3 + 5KI + 3H2SO4 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O ………(15)
ละลายน้ากลน่ั
ใน Erlenmeyer flask เติมสารละลายมาตรฐาน ทา้ ให้เจอื จางเป็น
200 ml
กรดซลั ฟวิ รกิ เข้มข้น ไบไอโอเดต ( KIO3 ) 20 ml
(conc. H2SO4 ) 3 หยด (เป็นสารละลายสีสม้ )

น้าไปไอโอดนี ( I2 ) 2Na2S2O3 + I2 ขัน้ ตอน
ทเ่ี กดิ ขึนในสารละลาย
(เปน็ สารละลายสีสม้ ) Na2S4O6 + 2Nal ……………(16)

ไทเทรตกับสารละลายมาตรฐาน
โซเดยี มไทโอซลั เฟต ( Na2S2O3 )

ท้าการไทเทรตไปเร่อื ยๆ จนใกล้ถงึ จุยุติ หยดน้าแป้ง (อนิ ดเิ คเตอร์) ทา้ การไทเทรตตอ่ ไปเรื่อยๆ
(สารละลายเป็นสีเหลืองอ่อนออกฟางขา้ ว) 3 หยด จนถึงจุดยตุ ิ

(เป็นสารละลายสีน้าเงนิ ) (สารละลายใส ไม่มสี ี)

ตารางบนั ทึกผล

flask ปรมิ าตรของ Na2S2O3 ทใ่ี ช้ (ml) ความเขม้ ข้นของ Na2S2O3 (M)
1
2
3
ค่าเฉลยี่

คานวณ หาความเขม้ ขน้ ของสารละลายมาตรฐาน
โซเดียมไทโอซัลเฟต ( Na2S2O3 ) เป็นโมลาร์ (Molarity)

โดยใชส้ ารละลายมาตรฐานโพแทสเซียมไอโอเดต ( KIO3 ) เขม้ ข้น 0.0021 M
ความเข มข เนปขน็องสลาะลราลยโะซลเดายี ยมมไทาโอตซรลั เฐฟาตนเปป ฐมนภโมมู ลิ าร (Molarity) คือ

= 6× ×


Mf = ความเข้มข้นของสารละลายโซเดยี มไทโอซลั เฟต ในหนว่ ย โมลาร์ (M)
Vf = ปรมิ าตรของสารละลายโซเดยี มไทโอซลั เฟต ในหนว่ ย มิลลลิ ติ ร (ml)
Vi = ปรมิ าตรของสารละลายมาตรฐานโพแทสเซียมไอโอเดต ในหน่วย มิลลลิ ิตร (ml)
Mi = ความเข้มข้นของสารละลายมาตรฐานโพแทสเซียมไอโอเดต ในหนว่ ย โมลาร์ (M)

วิธกี ารวเิ คราะห์
หาปริมาณออกซิเจนละลาย

จากนา้ ตัวอยา่ ง

เกบ็ นา้ ตัวอย่างไวใ้ นขวดบีโอดี Mn2+ + 2OH- ข้ันตอน
ขนาด 250-300 ml 2 ขวด
Mn(OH)2 ......................(3)

เติมสารสะลายแมงกานีส(II)ซัลเฟต ( MnSO4 ) MnO(OH)2 + 2H2SO4 + 2KI
และอัลคาไล-ไอโอไดด์-เอไซดร์ ีเอเจนต์ ลงไปบโี อดี MnSO4 + I2 + K2SO4 + 3H2O …………..(8)

*โดยใหป้ ลายปเิ ปตอย่ใู ตผ้ วิ ตัวอย่างน้า

ผสมให้เขา้ กนั โดยควา่้ ขนึ -ลงอยา่ งนอ้ ย 15 ครัง

ตังทิงไว้ให้ตกตะกอนสีน้าตาล ท้าการเติมกรดซัลฟูรกิ เข้มข้น ผสมใหเ้ ข้ากันโดยควา่้ ขนึ -ลง
(จนได้ปรมิ าณนา้ ใส จนกระทงั่ ตะกอนละลายหมด
( conc. H2SO4 )
ประมาณครง่ึ หนึ่งของขวด) *โดยค่อยๆใหก้ รดไหลลงข้างๆคอขวด

ปิเปตน้าตวั อยา่ งมา 2Na2S2O3 + I2 ข้ันตอน
201 ml
***** Na2S4O6 + 2Nal ……………(16)

นา้ ไปไทเทรตกับสารละลายมาตรฐาน
โซเดียมไทโอซัลเฟต ( Na2S2O3 )

ท้าการไทเทรตไปเรอื่ ยๆ จนใกล้ถึงจยุ ุติ หยดนา้ แป้ง (อนิ ดิเคเตอร์) ท้าการไทเทรตตอ่ ไปเรือ่ ยๆ
(สารละลายเป็นสีเหลืองออ่ นออกฟางข้าว) 3 หยด จนถงึ จุดยตุ ิ

(เป็นสารละลายสีนา้ เงิน) (สารละลายใส ไมม่ ีสี)

วีดีโอ การไทเทรตกับ
สารละลายมาตรฐาน
โซเดยี มไทโอซัลเฟต

( Na2S2O3 )

ตารางบนั ทกึ ผล

แหลง่ น้าตัวอยา่ ง :
วนั ท่ีเกบ็ น้าตวั อยา่ ง :
วันทท่ี ้าการทดลอง :

Flask ปริมาตรน้าตวั อยา่ ง (ml) ปริมาตร Na2S2O 3ท่ีใช้ (ml) คา่ DO (mg/L)
1

2
ค่าเฉล่ยี

การคานวณหาปริมาณออกซิเจนละลายในนา้ (DO)

ความเข มข นของละลายโซเดยี มไทโอซัลเฟตเป นโมลาร
(Molarity) คอื

DO = 40 x M x V

DO = ปริมาณออกซิเจน ในหนว่ ย (mg/L)
V = ปรมิ าตรของสารละลายโซเดยี มไทโอซลั เฟตทีใ่ ชใ้ นการติเตรท ในหน่วย (ml)
M = ความเขม้ ขน้ สารละลายโซเดียมไทโอซัลเฟตท่ใี ช้ในการติเตรท ในหนว่ ย (M)

คา่ มาตรฐาน DO

ค่ามาตรฐาน DO

ประเภทน้า คา่ มาตรฐาน DO

นา้ ทิง ( น้าท่ีผ่านการบ้าบดั แลว้ ) >= 3 mg/l ขึนไป