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化學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定
發(fā)布時(shí)間：2017-09-01
化學(xué)需氧量表示在強(qiáng)酸性氧化條件下1L水中還原性物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)氧化時(shí)所需的氧量，是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。COD是表示水體有機(jī)污染的一項(xiàng)重要指標(biāo)，能夠反映出水體的污染程度。化學(xué)需氧量越大，說(shuō)明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。
焦化廢水中化學(xué)需氧量的測(cè)定用重鉻酸鹽法，該方法適用于測(cè)定各種類型的COD值大于30mg/L的水樣，對(duì)未經(jīng)稀釋的水樣的測(cè)定上限為700mg/L；不適用于含氯化物濃度大于1000mg/L(稀釋后)的含鹽水。
一、方法原理
采用重鉻酸鹽法，在水樣中加入過(guò)量的重鉻酸鉀溶液，并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑，經(jīng)沸騰回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，根據(jù)水樣中的溶解性物質(zhì)和懸浮物所消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的量計(jì)算相對(duì)應(yīng)的化學(xué)需氧量。
在酸性重鉻酸鉀條件下，芳烴及吡啶難以被氧化，其氧化率較低。在硫酸銀催化作用下，直鏈脂肪族化合物可有效地被氧化。
二、儀器與裝置
(1)500mL全玻璃回流裝置；
(2)加熱裝置(電爐)；
(3)酸式滴定管(25mL或50mL)、錐形瓶、移液管、容量瓶等。
三、試驗(yàn)步驟
1、樣品的采集與制備
水樣要采集于玻璃瓶中，并應(yīng)盡快分析。如不能立即分析時(shí)，應(yīng)加入硫酸(p=1.84g/mL)至pH＜2，于4℃下保存，但保存時(shí)間不多于5d。采集水樣的體積不得少于100mL。將試樣充分搖勻，取出20.0mL作為試料。
2．測(cè)定步驟
①取試料于錐形瓶中，或取適量試料加水至20.0mL。
②空白試驗(yàn)。按與水樣測(cè)定相同的步驟以20.0mL水代替試料進(jìn)行空白試驗(yàn)，記錄下空白滴定時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積Vl。
③水樣的測(cè)定。于試料中加入10.0mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.250mol/L)和幾顆防暴沸玻璃珠搖勻。將錐形瓶接到回流裝置冷凝管下端，接通冷凝水。從冷凝管上端緩慢加入30mL硫酸銀一硫酸試劑，以防止低沸點(diǎn)有機(jī)物的逸出，不斷旋動(dòng)錐形瓶使之混合均勻。自溶液開(kāi)始沸騰起回流2h。
冷卻后，用20～30mL水自冷凝管上端沖洗冷凝管后，取下錐形瓶，再用水稀釋至140mL左右。
溶液冷卻至室溫后，加入3滴1，10一鄰菲羅啉指示劑溶液，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色即為終點(diǎn)。記下硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液消耗的體積V2。
3．注意事項(xiàng)
①對(duì)于COD值小于50mg/L的水樣，應(yīng)采用低濃度的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.250mo1/L)氧化，加熱回流以后，采用低濃度的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(O．010m()l／L)回滴。
②該方法對(duì)未經(jīng)稀釋的水樣的測(cè)定上限為700mg/L，超過(guò)此限時(shí)必須經(jīng)稀釋后測(cè)定。
③對(duì)于污染嚴(yán)重的水樣，可選取所需體積1/10的試料和1/10的試劑，放入10mm×150mm硬質(zhì)玻璃管中，搖勻后，用酒精燈加熱至沸數(shù)分鐘，觀察溶液是否變成藍(lán)綠色。如呈藍(lán)綠色，應(yīng)再適當(dāng)少取試料，重復(fù)以上試驗(yàn)，直至溶液不變藍(lán)綠色為止。從而確定待測(cè)水樣適當(dāng)?shù)南♂尡稊?shù)。
④校核試驗(yàn)。按測(cè)定試料提供的方法分析20.0mL 2.0824mmol/L鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的COD值，用以檢驗(yàn)操作技術(shù)及試劑純度。
該溶液的理論COD值為500mg/L，如果校核試驗(yàn)的結(jié)果大于該值的96％，即可認(rèn)為試驗(yàn)步驟基本上是適宜的，否則，必須尋找失敗的原因，重復(fù)試驗(yàn)，使之達(dá)到要求。
⑤去干擾試驗(yàn)。無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)如亞硝酸鹽、硫化物及二價(jià)鐵鹽將使結(jié)果增加，將其需氧量作為水樣COD值的一部分是可以接受的。
該實(shí)驗(yàn)的主要干擾物為氯化物，可加入硫酸汞部分地除去，經(jīng)回流后，氯離子可與硫酸汞結(jié)合成可溶性的氯汞絡(luò)合物。
當(dāng)氯離子含量超過(guò)1000mg/L時(shí)，COD的最低允許值為250mg/L，低于此值，結(jié)果的準(zhǔn)確度就不可靠了。
四、結(jié)果計(jì)算
以mg/L計(jì)的水樣化學(xué)需氧量按式計(jì)算：
式中 c――硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L；
V1――空白試驗(yàn)所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；
V2――試料測(cè)定所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；
V0――試料的體積，mL；
8000――四分之一O2的摩爾質(zhì)量以mg/mol為單位的換算值。
測(cè)定結(jié)果一般保留三位有效數(shù)字。對(duì)COD值小的水樣，當(dāng)計(jì)算出COD值小于10mg/L時(shí)，應(yīng)表示為“COD＜10mg／L”。
式中 Cm――氧在測(cè)定溫度下的溶解度；
Cc――氧在校準(zhǔn)溫度下的溶解度。
五、試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告包括下列資料：測(cè)定結(jié)果及其表示方法；采樣和檢測(cè)時(shí)的水溫；采樣和檢測(cè)時(shí)的大氣壓力；水中含鹽量；所用儀器的型號(hào)；測(cè)定期間可能注意到的特殊細(xì)節(jié)；本方法中沒(méi)有規(guī)定的或考慮可任選的操作細(xì)節(jié)。
參考資料：分析化學(xué)
