化學(xué)需氧量的測定-分析大課堂

1、化學(xué)需氧量（COD）的測定一、化學(xué)需氧量是指水樣在一定條件下，氧化1L水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示?；瘜W(xué)需氧量所測得的水中還原性物質(zhì)主要是有機(jī)物。還有部分無機(jī)還原性物質(zhì)包括亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等?；瘜W(xué)需氧量可由于加入的氧化劑的種類及濃度，反應(yīng)溶液的酸度、反應(yīng)溫度和時間，以及催化劑的有無而獲得不同的結(jié)果。因此化學(xué)需氧量是一個條件性指標(biāo)。必須嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行。又分為CODCr和CODMn。我國對于污水規(guī)定采用重鉻酸鉀法測定其化學(xué)需氧量。二、重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法（CODCr）分為：標(biāo)準(zhǔn)法和快速法兩種。1 方法原理：（標(biāo)準(zhǔn)法和快速法基本原理相同）即：在強(qiáng)酸性溶液中，一

2、定量的重鉻酸鉀在催化劑作用下氧化水樣中還原性物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為滴定終點，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。試亞鐵靈C12H8N2H2O+(NH4)2Fe(SO4)26H2O根據(jù)上述氧化反應(yīng)中硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，可計算CODCr式中：V0空白試驗時硫酸亞鐵銨的用量（ml）； V1測定水樣時硫酸亞鐵銨的用量（ml）； V所取水樣的體積（ml）； c硫酸亞鐵銨標(biāo)液的濃度（mol/L）； 8與1mol硫酸亞鐵銨對應(yīng)得氧的質(zhì)量（g/mol）。反應(yīng)過程：Cr2O72- + 14H+ + 6e 2Cr37H2OCr2O72-

3、+14H+6Fe2 6Fe3 2Cr37H2O6Fe2試亞鐵靈 紅褐色注意：氯離子和亞硝酸鹽的干擾；2 氯離子干擾在測定過程中，若存在氯離子則在酸性環(huán)境下，氯離子能夠被重鉻酸鹽氧化，并能與硫酸銀作用產(chǎn)生沉淀，影響測定結(jié)果。消除：在回流前，向水樣中加入硫酸汞，使之成為絡(luò)合物予以消除。氯離子的含量高于1000mg/L時應(yīng)先做定量稀釋，使含量降低到1000mg/L以下，再進(jìn)行測定。3 亞硝酸鹽預(yù)先在重鉻酸鉀溶液中加入氨基磺酸便可消除4 回流過程中加入的催化劑是硫酸銀干擾反應(yīng)：Cr26+O72-+14H+6Cl- 3Cl2 + 2Cr3+ + 7H2O消除反應(yīng)：Hg2+4Cl- HgCl42- 5 方

4、法適用范圍用0.25mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定大于50mg/L的COD，未經(jīng)稀釋的水樣的測定上限是700mg/L，用0.025mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定550mg/L的COD，但是濃度低于10mg/L時測量準(zhǔn)確度較差。6 快速法與標(biāo)準(zhǔn)法比較快速法與標(biāo)準(zhǔn)法的比較反應(yīng)條件標(biāo)準(zhǔn)法快速法重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液10ml15ml濃硫酸30ml40ml氧化反應(yīng)溫度146°C165°C回流反應(yīng)時間2h10min氧化率90%70%三、庫侖滴定法COD測定儀1 方法原理采用K2Cr2O7為氧化劑，在10.2mol/LH2SO4介質(zhì)中回流氧化后，剩余的K2Cr2O7用電解產(chǎn)生的Fe2作

5、為庫侖滴定劑，進(jìn)行庫倫滴定。根據(jù)電解產(chǎn)生亞鐵離子所消耗的電量、按照法拉第定律進(jìn)行計算。2 適用范圍該法應(yīng)用范圍比較廣泛，可用于地表水和污水的測定。四、高錳酸鹽指數(shù)的滴定高錳酸鹽指數(shù)的測定方法有兩種：即酸性法和堿性法。當(dāng)Cl-含量高于300mg/L時，應(yīng)采用堿性高錳酸鉀法（在堿性條件下高錳酸鉀不能氧化水中的氯離子）；對于較清潔的地面水和被污染的水體中氯化物含量不高(Cl-300mg/L）的水樣，常用酸性高錳酸鉀法。當(dāng)CODMn超過5mg/L時，應(yīng)少取水樣并經(jīng)稀釋后再測定。1 酸性高錳酸鉀法測定原理在酸性條件下的水樣中加入過量高錳酸鉀，在沸水浴上加熱30分鐘，利用高錳酸鉀將水樣中某些有機(jī)物及還原性

6、物質(zhì)氧化，反應(yīng)后剩余的高錳酸鉀用過量的草酸鈉還原，再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸鈉，通過計算求出水樣中所含有機(jī)物及還原性物質(zhì)所消耗的高錳酸鉀的量。2 計算（1）水樣不經(jīng)稀釋 式中：V1滴定水樣消耗高錳酸鉀標(biāo)液量，mL； K校正系數(shù)（每毫升高錳酸鉀標(biāo)液相當(dāng)于草酸鈉標(biāo)液的體積）； M草酸鈉標(biāo)液（）濃度，mol/L； 8氧（）的摩爾質(zhì)量，g/mol； 100取水樣體積，mL。（2）水樣經(jīng)稀釋 式中：V0空白試驗中高錳酸鉀標(biāo)液消耗量，mL； V2分取水樣體積，mL； f稀釋水樣中含稀釋水的比值（如10.0mL水樣稀釋至100mL，則f=0.90）3 堿性高錳酸鉀法測定原理在堿性溶液中，加過量高錳酸

7、鉀加熱30分鐘，以氧化水樣中的有機(jī)物和某些還原性無機(jī)物，然后用過量酸化的草酸鈉溶液還原，再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化過量的草酸鈉，滴定至微紅色為終點。4 CODCr與CODMn之間的比較CODCr和CODMn 是采用兩種不同的氧化劑在各自的氧化條件下測定的。CODCr在強(qiáng)氧化劑重鉻酸鉀和146°C反應(yīng)溫度等條件下反應(yīng)，而CODMn則在氧化性相對較弱的高錳酸鉀和97°C反應(yīng)溫度等條件下反應(yīng)。總體而言，CODCr氧化率可達(dá)90%、而CODMn的氧化率僅為50%，兩者均未達(dá)到完全氧化。根據(jù)氧化率比較可得到CODCr> CODMn。對于同一種水樣，CODCr與CODMn之間存在一定的線性關(guān)系，其線性回歸方程式如下：CODCr=kCODMn + b式中b 表示可被CODCr法氧化而不被CODMn法氧化的那一部分物質(zhì)的C