ICS13.060.50;71.040.40 CCS G 76
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 12157—2022 代替GB/T12157—2007
工业循环冷却水和锅炉用水中溶解氧的测定
Determination of dissolved oxygen in water for industrial circulating cooling
system and boiler
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 12157—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T12157一2007《工业循环冷却水和锅炉用水中溶解氧的测定》，与GB/T12157— 2007相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
一增加了氧电极法（见第7章）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油和化学工业联合会提出本文件由全国化学标准化技术委员会（SAC/TC63)归口。 本文件起草单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院、中海油天津化工研究设计院有限
公司、山东泰和水处理科技股份有限公司、神美科技有限公司、深圳市长隆科技有限公司、上海誉琰科技有限公司、北京工业大学、金华水知音检测有限公司、国网天津市电力公司电力科学研究院、鞍钢栗田（鞍山)水处理有限公司、天津沃川水处理工程技术有限公司、江苏精科霞峰环保科技有限公司、上海仪电科学仪器股份有限公司。
本文件主要起草人：胡月新、李琳、姚娅、石伟杰、周智慧、余光丰、赵文渊、陈莎、赵秋玲、姜玲、
胡文军、孙振宏、胡政君、许佰功。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
本文件于1989年首次发布为GB/T12157一1989《锅炉用水和冷却水分析方法溶解氧的测定内电解法》； 2007年第一次修订时，并入了GB/T15455一1995《工业循环冷却水中溶解氧的测定 碘量法》的内容，标准名称修改为《工业循环冷却水和锅炉用水中溶解氧的测定》；
一本次为第二次修订。
1 GB/T12157—2022
5.5结果计算 5.5.1水样中溶解氧的质量浓度（p1）（以O计），数值以毫克每升（mg/L）表示，按式（1)计算：
VicM/2
V2cM/2
P1 = L1 000×(VA-VA)-1 000×(Vg-VB)) ×10 硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度的数值，单位为摩尔每升（mol/L）；
..(1)
式中： C M Vi VA VA" A瓶中所加硫酸锰溶液、碱性碘化钾混合液、硫酸溶液及高锰酸钾标准滴定溶液的体积之
氧的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol)（M=16.0）：滴定A瓶水样消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）； A瓶的容积的数值，单位为毫升（mL）；
和的数值，单位为毫升（mL）；
V2 - 滴定B瓶水样消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）： VB
B瓶的容积的数值，单位为毫升（mL）；
VB'] B瓶中所加硫酸锰溶液、碱性碘化钾混合液、硫酸溶液以及高锰酸钾标准溶液的体积之和
的数值，单位为毫升（mL）。
计算结果表示到小数点后两位。 5.5.2若水样进行了预处理，水样中溶解氧的质量浓度（p2）（以O2计），数值以毫克每升（mg/L)表示，按式(2)计：
P2 =
1xp
·( 2 )
VV
式中： V—5.4.2中1000mL带塞瓶的真实容积的数值，单位为毫升（mL）； V'——硫酸铝钾溶液和氨水的体积之和的数值，单位为毫升（mL）； P1一—按式（1)计算所得的溶解氧的质量浓度的数值，单位为毫克每升（mg/L）。 计算结果表示到小数点后两位。
5.6 6允许差
取平行测定结果的算术平均值作为测定结果，平行测定结果的绝对差值不大于0.2mg/L。
6内电解法
6.1原理
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，当与水中溶解氧相遇又被氧化成氧化型蓝色物质，色泽深浅与水中溶解氧含量有关，可以用比色法测定水中溶解氧含量。锅炉给水和凝结水中常见的离子均不干扰溶解氧的测定 6.2试剂或材料 6.2.1水：GB/T6682—2008，二级。 6.2.2盐酸溶液：1+1。 6.2.3硫酸溶液：1+十3。 6.2.4 氨水溶液：1十90。 6.2.5 苦味酸溶液：称取在干燥器中已干燥至恒量的苦味酸[C。H2OH·（NO：）3］0.74g，溶于水中，精
3 GB/T12157—2022
确至2mg，稀释至1L。此溶液黄色色度相当于20uμg/mL还原型靛蓝二磺酸钠溶液的色度。 6.2.6氨-硫酸铵缓冲溶液：称取硫酸铵L（NH）,SO420g，加约200mL水，溶解后移人1L容量瓶，加60mL氨水，用水稀释至刻度，摇匀备用。移取氨-硫酸铵缓冲溶液、酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液各 20mL，于50mL烧杯内混合均匀，用pH计测定其pH值，用硫酸溶液或氨水溶液调节其pH值刚好为 9.0，并记录加入的硫酸溶液或氨水溶液的体积。根据记录的加酸或氨水的体积，换算成980mL所需要的体积，在剩余980mL缓冲溶液中加人所需硫酸溶液或氨水溶液，保证以后配制的氨性靛蓝二磺酸钠溶液的pH值等于9.0 6.2.7酸性靛蓝二磺酸钠标准贮备溶液（1mL相当于40μgO2）：按下列方法配制标定后，用水将酸性靛蓝二磺酸钠溶液稀释成40ug/mL溶液，此即为酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液，使用期约一个月，有沉淀时应弃去。
配制：称取0.8g~0.9g靛蓝二磺酸钠（C1cH：O：SzNa2N2分子量M为466.36）于50mL烧杯中，加1mL水使其润湿后，加入7mL硫酸，在80℃左右的水浴上加热30min，并不时搅拌，使之充分混勾。然后加入少量水，待全部靛蓝二磺酸钠溶解后移人500mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀后标定。如有不溶物需过滤后再标定标定：移取酸性靛蓝二磺酸钠溶液10mL，于100mL锥形瓶中，加10mL水，10mL硫酸溶液，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至恰为黄色为止。 计算：酸性靛蓝二磺酸钠溶液质量浓度以0：计，数值以毫克每毫升（mg/mL）表示，按式（3）计算：
1(Vi /IVI 2(1000/ 12
X1000
..·(3)
Ps =
V
式中： V 标定时消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）；
高锰酸钾标准滴定溶液的浓度的数值，单位为摩尔每升（mol/L）；
M 氧的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol)（M=16.00）； V移取酸性靛蓝二磺酸钠溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）； 1 —靛蓝二磺酸钠与高锰酸钾反应换算成与溶解氧反应的系数。
2
6.2.8氨性靛蓝二磺酸钠溶液：根据需用量，取氨-硫酸铵缓冲溶液和酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液等体积混合即可。由于氨性靛蓝二磺酸钠溶液不稳定，该溶液使用时配制 6.2.9还原型靛蓝二磺酸钠溶液：将银-锌还原滴定管上部的水排掉，注入少量氨性靛蓝二磺酸钠溶液洗涤银-锌滴定管，排掉洗涤液，然后将氨性靛蓝二磺酸钠溶液注满滴定管，待溶液由蓝色变为亮黄色，排去滴定管尖部的蓝色溶液，便可使用。如急于使用，可将银-锌滴定管夹于双掌之中，轻轻地搓动，或者，将银-锌滴定管拿在手中上下摇动，也可加快靛蓝二磺酸钠的还原速度。此溶液应使用时配制。原来存放在滴定管内溶液弃去后，加入新溶液制备，使用期4h。 6.2.10酸性靛蓝二磺酸钠标准溶液：移取50mL酸性靛蓝二磺酸钠贮备溶液，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。此溶液的每毫升相当于20μgO2。
6.2.11高锰酸钾标准滴定溶液：c（亏 -KMnO,）=0.01mol/L。按GB/T601配制后，稀释10倍。 6.3仪器设备 6.3.1银-锌原电池（电解电池） 6.3.1.1烧结银粒（多孔银粒）的制备
称取银粉或沉淀银50g，平铺于100mL瓷蒸发皿中，将表面摊平，银粉厚度为5mm左右。将瓷
4 GB/T 12157—2022
蒸发皿放入620℃高温炉中，烧结约30min，取出冷却后用工具将银块取出，剪成宽10mm，长20mm 的银条。将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3mm~ 5mm的多孔银粒。
6.3.1.2银-锌还原滴定管（银-锌还原电池）的制备
取一支50mL酸式滴定管，底部垫上约10mm厚的玻璃纤维，用水灌满滴定管并将管尖的气泡排除。取粒径为5mm～10mm锌粒数粒（通常需要7粒），按每4mL多孔银粒加一粒锌粒的比例，装填多孔银粒和锌粒，一直装到银-锌还原剂的体积约至30mL为止，最上面再覆盖4mL多孔银粒。在装填过程中应不时地振动，使银粒和锌粒充分接触，不留气泡
银-锌还原剂的使用期限一般不超过三个月。长时间使用后，银粒颜色发暗，可倒出银锌混合物，剔除锌粒，用盐酸溶液加热将杂质溶解，然后洗去盐酸，将多孔银粒放在瓷蒸发皿内，先在电炉上烘干，再放人800℃高温炉内灼烧30min，即能恢复银白色的金属光泽。 6.3.2专用溶解氧测定瓶（溶氧瓶）
实际体积为300mL左右，应为无色透明，每个瓶的容积都相同且瓶塞为通用磨口塞。 6.3.3水封桶
容积为15L~25L，桶应至少比溶氧瓶高150mm。
6.4试验步骤 6.4.1标准色的配制
由于标准溶解氧不易获得，本方法配制溶解氧标准色是按照“假色原理”配制的。即依照假定还原
型靛蓝二磺酸钠（黄色）与溶解氧完全反应生成氧化型靛蓝二磺酸钠（蓝色）的数量加人酸性靛蓝二磺酸钠，未反应的还原型靛蓝二磺酸钠（黄色）用相应苦味酸代替来配制溶解氧标准色
各标准色所需酸性靛蓝二磺酸钠标准溶液的体积（Vp）和苦味酸溶液的体积（Vk）分别按式（4）、 式（5)计算：
pV1 1
Vp=20×1000 V,(1.3pmaxp)
..（4)
1
Vk =
+...(5)
X1000
20
式中： β—标准色所相当的溶解氧的质量浓度的数值，单位为微克每升（μg/L）： V1一一标准色溶液体积的数值，单位为毫升（mL）； Pmx一最大标准色相当的溶解氧的质量浓度的数值，单位为微克每升（ug/L）（pmx=100）； 1.3一一为保证有过量（为理论量的130%）的还原型靛蓝二磺酸钠与溶解氧反应所乘的系数。 表1是按式（4）、式（5)计算，配制500mL标准色溶液所需酸性靛蓝二磺酸钠标准溶液和苦味酸溶
液的需要量（mL）。
将配制好的溶解氧标准色溶液注人专用溶解氧瓶中，注满后用蜡密封，多余的溶液弃去。此标准色有效期为一周。
5 GB/T12157—2022
表1 溶解氧标准色的配制
配制标准色所取溶液体积
相当于溶解氧的质量浓度
瓶号
mL
μg/L 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Vp 0 0.125 0.250 0.375 0.500 0.750 1.000 1.250 1.500 1.750 2.000 2.250 2.500
Vk 3.250 3.125 3.000 2.875 2.750 2.500 2.250 2.000 1.750 1.500 1.250 1.000 0.750
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
6.4.2 水样的测定 6.4.2.1 水样的采集
由于溶解氧的测定易受空气中氧的影响，所以应现场取样、现场测定。水样按下述方法采集：将水封桶和专用溶解氧测定瓶预先清洗干净，然后将取样管（应使用厚壁胶管）插入溶氧瓶底部，水样充满溶氧瓶后将溶氧瓶放入水封桶，使水面超过溶氧瓶，并溢流不少于3min，水样流速保持500mL/min～ 600mL/min，其温度不超过35℃，最好比周围环境温度低2℃～3℃。 6.4.2.2 还原型靛蓝二磺酸钠溶液加入量的计算
测定水样时所需还原型靛蓝二磺酸钠溶液的体积以V计，数值以毫升（mL)表示，按式（6)计算：
1.3pmx V" 1
×1000
V=
+.++++.+.+++..+.++..(6)
20
式中： V'—现场取样的体积，即为溶氧瓶的容积，单位为毫升（mL）。 其余各符号含义与式（4）、式（5)相同。
6.4.2.3 操作方法
水样采集好后，将银-锌还原滴定管慢慢插入溶氧瓶内，轻轻地抽出取样管，立即按式（6）计算量加
入还原型靛蓝二磺酸钠溶液，轻轻地抽出滴定管，在水下面立即塞紧瓶塞并混匀，放置2min。从水封桶内取出溶氧瓶，立即在自然光或日光灯下，以白色背景与标准色进行比较，水样颜色与标准色相一致（或接近）的标准色相当溶解氧的质量浓度即为水样溶解氧的质量浓度。 6