水体化学需氧量(COD)的分析测定.doc

水和废水中化学需氧量（COD）的分析测定前言：水体中存在有大量的有机化合物，通常以毒性大，强致癌性和消耗水中溶解氧的形式产生危害作用。所以有机化合物的含量测定对于水质评价起着至观重要的作用。鉴于水体中的有机化合物种类繁多，难以对每一个组分逐一定量分析，目前多采用测定与水中有机化合物相当的需氧量来间接表示有机化合物的含量，例如：COD BOD等。或对某一类有机化合物的分析测定，例如：油类，酚类等。有机化合物的污染主要有农药，医药，染料以及化工企业排放的废水。一：综述化学需氧量（COD）是指在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的量（mg/L）表示。它反映了水体受还原性物质污染的程度。水体中的还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，水体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。化学需氧量是条件性指标，其随测定时所用氧化剂的种类、浓度，反应温度和时间、溶液的酸度、催化剂等变化而不同。对于工业废水中化学需氧量的测定，中国规定使用重铬酸钾法，也可以使用与其结果一致的库仑滴定法。注意：化学需氧量（COD）只能反映出能被氧化的有机物污染，不能反映多环芳烃，PCB，二噁英类等的污染状况。CODcr是我国实施排放总量控制的指标之一。二：分析方法目前，对于水体化学需氧量的测定方法有很多，例如常见得的重铬酸钾法，库仑滴定法，以及部分利用现代分析仪器进行的光度比色分析法。对于污水，我国规定使用重铬酸钾法，其测得的值称为化学需氧量，国外也有用高锰酸钾，臭氧，羟基等作为氧化剂的方法体系。如果使用，必须与重铬酸钾法进行对照实验，得出相应数学换算关系。并以重铬酸钾法数据上报上级环境监测机构。三：实验原理在强酸性溶液中，以一定量的重铬酸钾氧化水样中的还原性物质，过量的重铬酸钾再以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据硫酸亚铁铵溶液的用量计算出水样中还原性物质消耗氧的量。四：干扰及其消除 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，使成为络合物以消除干扰。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一下，再行测定。 五：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,未经稀释的水样的测定上限是700mg/L,用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定550mg/L的COD值，但低于10mg/L准确度较差。六：实验试剂1.重铬酸钾标准溶液（C(1/6K2Cr2O7)=0.250mol/L）；称取预先在120烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀释至标准线，摇匀。2.试亚铁灵指示液：称取1.485g1,10-邻菲啰啉（C12H8N2H2O）、0.695g硫酸亚铁（FeSO47H2O）溶于水中，稀释至100ml，储于棕色瓶内。3.硫酸亚铁铵标准溶液（C(NH4)2 Fe(SO4)26H2O=0.1 mol/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，加水稀释至标线，摇匀。每次使用前，用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法：准确吸取10.00ml重铬酸钾标准溶液于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滴试亚铁灵指示液（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。C=0.250010.00/V式中：C-硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）； V-硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）。4.硫酸-硫酸银溶液：于500ml浓硫酸中加入5g硫酸银。放置1-2d，不时摇动使其溶解。5.硫酸汞：结晶或粉末。6.邻苯二甲酸氢钾标准溶液：c（KC8H5O4）=2.0824mmol/L 称取在105环境下干燥2h的邻苯二甲酸氢钾0.4251g溶于水，并稀释至1000ml容量瓶中，混匀。此外：纯硫酸（p=1.84g/ml） 硫酸银 防爆玻璃珠等七：实验步骤取20.00ml混合均匀的水样（或适量水样稀释至20.00ml）置于250ml磨口的回流锥形瓶中，准确加入10.00ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口的回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30ml硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶是溶液混匀，加热回流2h（自开始沸腾时计时）。注：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的废水样和试剂于15150mm硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否成绿色。如溶液显绿色，在适当减少废水取样量，直至溶液不变绿色为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时，所取废水样量不得少于5ml，如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。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。冷却后，用90ml水从上部慢慢冲洗冷凝管壁，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。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。测定水样的同时，取20.00ml重蒸馏水，按同样的操作步骤作空白试验。记录测定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。八：数据处理：CODCr（O2，mg/L）=（V0-V1C81000）/V式中：C-硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）； VO-滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）； V1-滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）； V-水样的体积（ml）； 8-氧（1/2O）摩尔质量（g/mol）。九：实验验证按测定水样同样的方法分析20ml邻苯二甲酸氢钾标准溶液的COD值，用以检验操作技术和试剂纯度，该溶液的理论COD值为500mg/L，如果校核试验的结果大于该值的96%，即可认为实验步骤基本