水中化學耗氧量測定

1、水中化學耗氧量的測定分析化學實驗水中化學耗氧量的測定一、實驗目的1.初步了解環(huán)境分析的重要性及水樣的采集和保存方法。2. 對水中化學耗氧量（COD）與水體污染的關系有所了解。3.掌握高錳酸鉀法測定水中耗氧量的原理及其方法。4.學會計算水樣中的化學耗氧量二、實驗原理 所謂化學需氧量，是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量，換算成氧的含量（以mgL-1計）。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標。水中的還原性物質(zhì)有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學需氧量又往往作為衡量水中有機物質(zhì)含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。

2、目前應用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀法，氧化率較低，但比較簡便，在測定水樣中有機物含量的相對比較值時，可以采用。測定時，在水樣中加入H2SO4及一定過量的KMnO4溶液，置于沸水浴加熱，使其中的還原性物質(zhì)氧化，剩余的KMnO4用一定量過量的Na2C2O4還原，再以KMnO4標準溶液返滴Na2C2O4的過量部分。由于Cl-對此法有干擾，因而本法僅適用于地表水、地下水、飲用水和生活污水中COD的測定，含Cl-較高的工業(yè)廢水則應采用K2Cr2O7法測定。在酸性溶液(或堿性溶液)中，高錳酸鉀具有很高的氧化性。 水溶液中的有機物都可以氧化，但反應過程相當復雜，主要發(fā)生一下反應：

3、4MnO4- + 5C + 12H+ = 4Mn2+ + 5CO2 + 6H2O過量的過量的高錳酸鉀用過量的過量的草酸鈉還原，再用高錳酸鉀滴定至微紅色為終點。反應的方程式為2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O據(jù)此，測定結果的計算式為式中：V1為第一次加入KMnO4溶液體積， V2為第二次加入KMnO4溶液的體積。水水樣樣VcVVVcCODOCMnOMnO100000.32)(21)(452424421 （O2 mg/L）市售的KMnO4試劑常含有少量MnO2和其他雜質(zhì)，蒸餾水中含有少量有機物質(zhì)，它們能使KMnO4還原為MnO(OH)2，而

4、MnO(OH)2又能促進KMnO4的自身分解，見光時分解更快：4MnO4- + 2H2O = 4MnO2 + 3O2+ 4OH-因此，KMnO4標準溶液采用間接法配制，儲存于棕色瓶中，定期進行標定。標定KMnO4標準溶液的基準物質(zhì)有As2O3、鐵絲、 Na2C2O4和H2C2O42H2O等，其中以Na2C2O4最常用。Na2C2O4易提純，不易吸濕，性質(zhì)穩(wěn)定。Na2C2O4在105110烘干約2h后冷卻，就可以使用。滴定時利用MnO4-本身的紫紅色指示終點，稱為自身指示劑。0.002mol/L高錳酸鉀標準溶液高錳酸鉀標準溶液500ml （已配制，需要標定）（已配制，需要標定）0.01mol/L

5、草酸鈉標準溶液草酸鈉標準溶液250ml （資料上是（資料上是0.005mol/L）1:5硫酸溶液（濃度約為硫酸溶液（濃度約為3mol/L） （資料上是（資料上是1:3硫酸溶液）硫酸溶液）水樣水樣50ml分子水分子水三、主要試劑三、主要試劑1.用電子天平稱取已烘干的草酸鈉粉末0.400.400.42g0.42g左右，于100ml小燒杯中。2.加水溶解（注：80mL左右，微微加熱，加快溶解速度，冷卻），轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，定容至刻度并搖勻。3.按照公式計算出草酸鈉溶液準確準確濃度。貼上標簽，待用。四、實驗內(nèi)容1、 0.01mol/L草酸鈉溶液的配制（250ml）1.往酸式滴定管中加待測KMn

6、O4溶液至0刻度線（或以下），固定在鐵架臺上。2.移取10ml 液于錐形瓶中，加入少量的分子水，加入15ml1:5的硫酸溶液，搖勻，放在加熱板上進行加熱至7585 （注：即開始冒蒸氣時的溫度） 。3.取下錐形瓶，趁熱，用高錳酸鉀溶液進行滴定。2、KMnO4溶液濃度的標定4.開始時高錳酸鉀褪色慢，當?shù)谝坏晤伾嗜ズ笤偌拥诙巍．斶_到滴定終點時，溶液顏色由無色變?yōu)榧t色，30秒不褪色，即停止滴定，記錄高錳酸鉀體積。平行測定三份，分別記錄數(shù)據(jù)。為什么第一滴KMnO4加入后溶液的紅色褪去很慢，而以后紅色褪去越來越快？224224442 (Na C O )(Na C O )(KMnO )5 (KMnO )

7、cVcV1、用50ml移液管，移取50.00ml水樣于250ml錐形瓶中，用加入15ml1:5的硫酸溶液，再準確加入10.00ml 0.002mol/L的高錳酸鉀溶液(此時溶液呈穩(wěn)定的紅色)，加熱煮沸。若此時紅色褪去，說明水中有機物含量較高，應補加適量的高錳酸鉀溶液至溶液呈穩(wěn)定的紅色。從冒第一個大泡開始計時，煮沸10分鐘，然后趁熱加入10.00ml草酸鈉溶液（此時溶液應為無色，若仍為紅色，應再補加5ml）。趁熱用0.002mol/L的高錳酸鉀標準溶液至為紅色,30秒不褪色，即停止滴定。平行三次。3、水樣中化學耗氧量的測定按上述操作用分子水做空白操作三次。（時間不夠，只要求做一份）空白實驗1、取

8、50.00ml蒸餾水放入250ml錐形瓶中,加入15ml1:5的硫酸溶液，再加入10.00ml0.002mol/l的高錳酸鉀溶液，加熱煮沸。從冒第一個大泡開始計時，煮沸10分鐘，然后趁熱加入10.00ml草酸鈉溶液（此時溶液應為無色，若仍為紅色，應再補加5ml）。趁熱用0.002mol/L的高錳酸鉀標準溶液至為紅色。平行三次。水樣中化學耗氧量的計算公式：4、空白實驗水水樣樣VcVVVcCODOCMnOMnO100000.32)(21)(452424421 （O2 mg/L）5、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理1、 0.01mol/L草酸鈉溶液的配制（250ml）草酸鈉粉末質(zhì)量：m= 草酸鈉溶液準確濃度：2、

9、KMnO4溶液濃度的標定Na2O4的濃度KMnO4溶液的初始讀數(shù)（mL）KMnO4溶液的最終讀數(shù)（mL）KMnO4溶液的體積（mL）平 均 值（ molL-1）相對平均偏差（%）224224442v5Na C ONa C OKMnOKMnOccV3、水樣中化學耗氧量的測定移取水樣的體積（mL）第一次加入KMnO4溶液的體積V1（mL）加入 Na2O4溶液的體積V（mL）第二次加入KMnO4溶液體積 V2初始讀數(shù)（mL） 最終讀數(shù)（mL） 體積（mL） （O2mgL-1）平 均 值（mgL-1）相對平均偏差（%）水水樣樣VcVVVcCODOCMnOMnO100000.32)(21)(452424

10、421 4、空白實驗分子水的體積（mL）第一次加入KMnO4溶液的體積V1（mL）加入 Na2O4溶液的體積V（mL）第二次加入KMnO4溶液體積 V2初始讀數(shù)（mL） 最終讀數(shù)（mL） 體積（mL） （O2mgL-1）平 均 值（mgL-1）相對平均偏差（%）水水樣樣VcVVVcCODOCMnOMnO100000.32)(21)(452424421 4、注意事項1.滴定時用干毛巾包住錐形瓶，免燙手。2.測水樣和做空白實驗時，用移液管往錐形瓶加草酸鈉標準溶液時從中間加入，不要靠壁，以免錐形瓶和移液管破碎。3.加熱時，沸騰前要經(jīng)常搖動錐形瓶，避免局部過熱，以免溶液濺出，影響準確度和燙傷人。1、配制KMnO4標準溶液時，為什么要將KMnO4溶液煮沸一定時間并放置數(shù)天？配制好的KMnO4溶液為什么要過濾后才能保存？過濾時是否可以用濾紙？2、配制好的KMnO4溶液為什么要盛放在棕色瓶中保存？如果沒有棕色瓶怎么辦？3、KMnO4溶液為什么要放在酸式滴定管中？4、用Na2C2O4標定KMnO4時，為什么必須在 H2SO4介質(zhì)中進行？酸度過高或過低有何影響？可以用HCl或HNO3調(diào)節(jié)酸度嗎？為什么要加熱到至7085？過高或過低有何影響？5、標定KMnO4