1、 定义

化学需氧量(COD),是指在强酸并加热的条件下,用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消化氧化剂的量,以氧的mg/L来表示。化学需氧量反应了水中受还原星物质污染的程度,水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的,因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一,但只能反映能被氧化的有机物污染,不能反映多环芳烃、PCB,二恶英等的污染状况。CODcr是我国实施排放总量的控制指标之一。

水样的化学需氧量,可由于加入氧化剂的种类及浓度,反应溶液的酸度,反应温度和时间,以及催化剂的有无而获得不同的结果。因此,化学需氧量亦是一个条件性指标,必须严格按照操作步骤进行。

对于污水,我国规定用重铬酸钾法,其测得的值称为化学需氧量。国外也有用高锰酸钾、臭氧、羟基作氧化剂的方法体系。如果使用,必须与重铬酸钾法做对照实验,做出相关系数,以重铬酸钾法上报检测数据。

2、原理

在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据硫酸亚铁铵的用量计算出水样中的还原性物质消耗氧的量。

3、干扰及消除

酸性重铬酸钾氧化性很强,可氧化大部分有机物,加入硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族化合有机物却不易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体接触,氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以干扰。氯离子含量高于1000mg/L的样品应先作定量稀释,使含量降低至1000mg/L以下,再行测定。

4、方法的适用范围

用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值,未经稀释水样的测定上限是700mg/L,用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5~50mg/L的COD值,但低于10mg/L时的测量准确度较差。

试剂27.jpg

5、试剂

①重铬酸钾标准溶液(1/6K2CrO7=0.2500mol/L):称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。

②试亚铁灵指示液:称取1.458g邻菲啰啉(C12H8N2·H2O,1,10-phenanthroline),0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中,稀释至100ml,贮于棕色瓶内。

③硫酸亚铁铵标准溶液〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L〕:称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20ml浓硫酸,冷却后移入1000ml容量瓶中,加入稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。

标定硫酸亚铁铵方法:准确吸取10.00ml重铬酸钾溶液于500ml锥形瓶中,加水稀释至110ml左右,缓慢加入30ml浓硫酸,混匀。冷却后,加入3滴试亚铁灵指示剂(约0.15ml),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。

④硫酸-硫酸银溶液:于2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银。放置1~2d,不时摇动使其溶解(如无2500ml容器,可在500ml浓硫酸中加入5g硫酸银)。

⑤硫酸汞:结晶或粉末。

6、步骤

(1)取20.00ml混合均匀水样(或适量水样稀释至20.00ml)置250ml磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00ml重铬酸钾溶液及数粒洗净的玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢的加入30ml硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时计时)。

注:①对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂,与15mm×150mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否变为绿色。如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,知道溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样不得少于5ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次逐级稀释。

②废水中氯离子含量超过30mg/L时,应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加20.00ml废水(或适量废水稀释至20.00ml),摇匀。以下操作同上。

(2)冷却后,用90ml水从上部慢慢冲洗冷凝管管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140ml,否则因酸度太大,滴定终点不明显。

(3)溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

(4)测定水样的同时,以20.00ml重蒸馏水,按同样操作步骤作试验。记录滴定时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

汞 : 氯离子=10:1。若出现少量的氯化汞沉淀,并不影响测定。




本文标题: COD分析方法的原理是什么?
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