重鉻酸鹽指數(shù)法測定CODcr過程中氯離子干擾的

1、重鉻酸鹽指數(shù)法測定CODcr過程中氯離子干擾的論文摘要：本文對GB/T 11914-89?水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鹽指數(shù)法?測定化學(xué)需氧量時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中把氯離子作為干擾進(jìn)行掩蔽提出了疑問。根據(jù)GB/T 11914-89?水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鹽指數(shù)法?的定義，氯離子不應(yīng)成為干擾局部而掩蔽，相反氯離子作為在反響過程中消耗重鉻酸鹽的復(fù)原性物質(zhì)，應(yīng)該成為最后計(jì)算結(jié)果的一局部。因此，在整個(gè)測定過程硫酸銀不適合作為催化劑，硫酸汞也無需作為掩蔽劑存在，它們會與氯離子產(chǎn)生反響降低計(jì)算結(jié)果。本文同時(shí)也對一些專家在催化劑的替代方面的研究成果進(jìn)行了綜述。論文關(guān)鍵詞：氯離子,干擾,催化劑,探討化學(xué)需氧

2、量COD是指在強(qiáng)酸并加熱條件下，用重鉻酸鉀作為氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，以氧的mg/L來表示?；瘜W(xué)需氧量反映了水中受復(fù)原性物質(zhì)污染的程度，水中復(fù)原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水被有機(jī)物污染是很普遍的，因此化學(xué)需氧量也作為水中有機(jī)物相對含量的指標(biāo)之一。COD是我國實(shí)施排放總量控制的指標(biāo)之一。水樣的化學(xué)需氧量，可由于參加氧化劑的種類及濃度，反響溶液的酸度，反響溫度和時(shí)間，以及催化劑的有無而獲得不同結(jié)果。因此，化學(xué)需氧量也是一個(gè)條件性指標(biāo)，必須嚴(yán)格按操作步驟進(jìn)行。目前我國采用的測試方法是GB/T11914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?。本文認(rèn)為根據(jù)GB/T11

3、914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?中的定義氯離子作為復(fù)原性物質(zhì)，在反響的過程中消耗了重鉻酸鹽，也應(yīng)該作為COD結(jié)果的一局部。因此，整個(gè)測定過程，硫酸銀不適合作為催化劑，硫酸汞也無需作為掩蔽劑存在，它們會與氯離子產(chǎn)生反響降低計(jì)算結(jié)果。1.氯離子對實(shí)驗(yàn)的干擾原理對于氯離子的干擾，在GB/T11914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?測試過程中一直受到研究者的關(guān)注。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中氯離子主要會發(fā)生兩個(gè)反響：第一個(gè)是氯離子被氧化劑氧化氧化后的產(chǎn)物Cl既可逸出，又可氧化水中的其它復(fù)原性離子，如Fe、S等，使得最后的結(jié)果偏高；又由于方法中規(guī)定參加硫酸銀作為催化劑，氯離子又能和銀離

4、子反響，生成氯化銀沉淀，使催化劑中毒，降低了反響的速度。從而會影響到實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。2.對氯離子作為實(shí)驗(yàn)干擾因子的不同意見和探討在GB/T11914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?中第1條主題內(nèi)容于應(yīng)用范圍中明確規(guī)定：本標(biāo)準(zhǔn)不適用于含氯化物濃度大于1000mg/L(稀釋后)的含鹽水;。第2條定義：在一定條件下，經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理時(shí)，水樣中的溶解性物質(zhì)和懸浮物所消耗的重鉻酸鹽相對應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度;。7.7去干擾試驗(yàn)中又規(guī)定了：復(fù)原性物質(zhì)如亞硝酸鹽、硫化物及二價(jià)鐵離子將使結(jié)果增加，將其需氧量作為水樣COD值的一局部是可以接受的。實(shí)驗(yàn)的主要干擾物為氯化物，可參加硫酸汞局部地除去，經(jīng)回流后

5、，氯離子可與硫酸汞結(jié)合成可溶性的氯汞絡(luò)合物;。水中復(fù)原性物質(zhì)包括有機(jī)物、Cl、NO、Fe、S、NH或NH等等，這些離子的存在會對COD的測定結(jié)果帶來影響，因?yàn)?，許多實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，重鉻酸鉀在酸性介質(zhì)中能使水中的復(fù)原性物質(zhì)的氧化率達(dá)90%100%。綜合以上幾條，我們不難發(fā)現(xiàn)一個(gè)疑問，同樣是復(fù)原性物質(zhì)，為何氯離子是干擾物，而亞硝酸鹽、硫化物及二價(jià)鐵離子將其需氧量作為水樣COD值得一局部是可以接受的。在整個(gè)的反響過程中氯離子和其他復(fù)原性物質(zhì)同樣被重鉻酸鹽氧化，根據(jù)第2條定義的內(nèi)容，氯離子消耗的重鉻酸鹽同樣應(yīng)該計(jì)入最后的結(jié)果。那么為何在第一條主題內(nèi)容于應(yīng)用范圍以及7.7去干擾試驗(yàn)中又把氯離子明確定義為干

6、擾物質(zhì)呢，是因?yàn)槁入x子的復(fù)原性強(qiáng)，消耗重鉻酸鹽過多，會使最后的COD結(jié)果增加比擬多，因此無法接受呢。還是因?yàn)槁入x子會和銀離子會發(fā)生反響，降低硫酸銀的催化效果嗎。下面我將通過對這兩個(gè)方面進(jìn)行探討，來說明把氯離子作為實(shí)驗(yàn)過程中的干擾物質(zhì)是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?.1復(fù)原性物質(zhì)對重鉻酸鹽消耗的探討氯離子在本實(shí)驗(yàn)中很容易被氧化，并且理論上氧化lmg氯離子所產(chǎn)生的COD值為0.226mg。很多研究者通過大量實(shí)驗(yàn)，也證明了，實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近于理論值。但是，同樣，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)和專家的研究，其他的復(fù)原性物質(zhì)對COD的結(jié)果也有著大量的奉獻(xiàn)。HO濃度在201000mg/L時(shí)，1mgHO可產(chǎn)生相當(dāng)0.25mgCOD值。謝文玉等實(shí)驗(yàn)

7、得出在0mg/L200mg/L范圍內(nèi)，亞硝酸鹽與COD值有良好的線性關(guān)系。根據(jù)有關(guān)資料文獻(xiàn)說明氧化1mg亞硝酸鹽相當(dāng)于產(chǎn)生0.347mgCOD。氧化1mgS成SO需2mg氧。根據(jù)Fe與kCrO的反響，可計(jì)算出Fe理論需氧量為0.11mg/mg。而Br和Cl對COD值的影響程度較接近，BrO對COD值的影響程度相對較大。從這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果中我們不難看出，同樣消耗1mg復(fù)原性物質(zhì)，氯離子對COD值的奉獻(xiàn)并不是最大的，很多復(fù)原性物質(zhì)的耗氧能力超過了氯離子。所以如果是因?yàn)槁入x子對COD奉獻(xiàn)結(jié)果太大，因此會對結(jié)果產(chǎn)生影響，而需要去除氯離子。這個(gè)原因顯然是不成立的。相反地，既然在7.7去干擾試驗(yàn)中規(guī)定了：復(fù)原

8、性物質(zhì)如亞硝酸鹽、硫化物及二價(jià)鐵離子將使結(jié)果增加，將其需氧量作為水樣COD值的一局部是可以接受的。那么氯離子作為復(fù)原性物質(zhì)，它的需氧量作為水樣COD值的一局部，也完全是可以接受的。2.2氯離子對催化劑影響的探討在GB/T11914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?中，使用的催化劑是硫酸銀，銀離子會與氯離子產(chǎn)生反響。從而影響了催化劑的效果。從這個(gè)角度來說，氯離子確實(shí)起到了干擾作用。但是，我們不能簡單的就由此排除了氯離子，把它視為干擾。因?yàn)槁入x子同其它的復(fù)原性物質(zhì)一樣，都是對水樣的COD結(jié)果起到了作用，如果簡單的排除了氯離子，那并不能正確的代表水樣中復(fù)原性物質(zhì)所消耗的氧的質(zhì)量濃度。這和G

9、B/T11914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?的定義是矛盾的，所以我們應(yīng)該從另一個(gè)角度考慮硫酸銀作為催化劑是否是最好的選擇。當(dāng)用硫酸銀做催化劑時(shí)直鏈脂肪族化合物可完全被氧化，但是芳香族有機(jī)物卻不易被氧化，吡啶不被氧化，揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物、苯等有機(jī)物存在于蒸汽相中，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。同時(shí)，我們也要考慮到，作為氯離子掩蔽劑的硫酸汞是劇毒物品，同樣會對環(huán)境造成二次危害。因此采用其它不和氯離子產(chǎn)生反響的催化劑，同時(shí)無需掩蔽氯離子的存在。這是一舉兩得的事情。在催化劑的替代方面很多學(xué)者已經(jīng)在進(jìn)行研究，目前有使用硫酸錳，硫酸銅、硫酸鎳做催化劑，也有用MnSO-Ce(SO)復(fù)

10、合催化劑代替標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法中的AgSO，用密封消解法測定廢水COD值同樣可以取得不錯(cuò)的結(jié)果。另外還有以硫酸鎳或硫酸銀-硫酸鎳混合物，Mn(HPO)做催化劑都具有一定的可行性，以K(AlSO)作為助催化劑減少了AgSO的用量，并且縮短了分析時(shí)間。這樣不僅可以防止了氯離子的影響，同時(shí)也完全可以把氯離子消耗的重鉻酸鹽相對應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度計(jì)算在結(jié)果中。完全符合了GB/T11914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?中的定義。3.結(jié)論通過以上兩方面的探討，本文認(rèn)為在GB/T11914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?中由于氯離子與催化劑發(fā)生反響，或者由于氯離子會消耗重鉻酸鹽，因此把氯離

11、子作為一種對實(shí)驗(yàn)的干擾離子，用硫酸汞進(jìn)行屏蔽，是一種并不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇ā＿@樣不僅和GB/T11914-89?水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽指數(shù)法?本身的定義不符，同時(shí)也無法反響氯離子作為一種水樣中的常見復(fù)原性離子，對重鉻酸鹽的消耗，導(dǎo)致無法正確反響水中COD的結(jié)果。本文建議，作為國標(biāo)，應(yīng)該進(jìn)一步的明確重鉻酸鹽法的定義，并且通過對方法的改良，催化劑的重新選擇，使得方法能夠更好更準(zhǔn)確的表達(dá)COD的結(jié)果。參考文獻(xiàn)1 國家環(huán)?？偩?水和廢水監(jiān)測分析(第四版)(增補(bǔ)版).北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002,12.2 Vaidya Bikas. Watson Steve W Reduction of Chlor

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