化學需氧量(COD)的測定

發布時間:2017-06-27  瀏覽次數:2620

化學需氧量表示在強酸性氧化條件下1L水中還原性物質進行化學氧化時所需的氧量，是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要是有機物。因此，化學需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。COD是表示水體有機污染的一項重要指標，能夠反映出水體的污染程度。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。

焦化廢水中化學需氧量的測定用重鉻酸鹽法，該方法適用于測定各種類型的COD值大于30mg/L的水樣，對未經稀釋的水樣的測定上限為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，在水樣中加入過量的重鉻酸鉀溶液，并在強酸介質下以銀鹽作催化劑，經沸騰回流后，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，根據水樣中的溶解性物質和懸浮物所消耗重鉻酸鉀標準溶液的量計算相對應的化學需氧量。

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、試驗步驟

1、樣品的采集與制備

水樣要采集于玻璃瓶中，并應盡快分析。如不能立即分析時，應加入硫酸(p=1.84g/mL)至pH＜2，于4℃下保存，但保存時間不多于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。按與水樣測定相同的步驟以20.0mL水代替試料進行空白試驗，記錄下空白滴定時消耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積Vl。

③水樣的測定。于試料中加入10.0mL重鉻酸鉀標準溶液(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，以防止低沸點有機物的逸出，不斷旋動錐形瓶使之混合均勻。自溶液開始沸騰起回流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，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色變為紅褐色即為終點。記下硫酸亞鐵銨標準滴定溶液消耗的體積V2。

3．注意事項

①對于COD值小于50mg/L的水樣，應采用低濃度的重鉻酸鉀標準溶液(0.250mo1/L)氧化，加熱回流以后，采用低濃度的硫酸亞鐵銨標準溶液(O．010m()l／L)回滴。

②該方法對未經稀釋的水樣的測定上限為700mg/L，超過此限時必須經稀釋后測定。

③對于污染嚴重的水樣，可選取所需體積1/10的試料和1/10的試劑，放入10mm×150mm硬質玻璃管中，搖勻后，用酒精燈加熱至沸數分鐘，觀察溶液是否變成藍綠色。如呈藍綠色，應再適當少取試料，重復以上試驗，直至溶液不變藍綠色為止。從而確定待測水樣適當的稀釋倍數。

④校核試驗。按測定試料提供的方法分析20.0mL 2.0824mmol/L鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液的COD值，用以檢驗操作技術及試劑純度。

該溶液的理論COD值為500mg/L，如果校核試驗的結果大于該值的96％，即可認為試驗步驟基本上是適宜的，否則，必須尋找失敗的原因，重復試驗，使之達到要求。

⑤去干擾試驗。無機還原性物質如亞硝酸鹽、硫化物及二價鐵鹽將使結果增加，將其需氧量作為水樣COD值的一部分是可以接受的。

該實驗的主要干擾物為氯化物，可加入硫酸汞部分地除去，經回流后，氯離子可與硫酸汞結合成可溶性的氯汞絡合物。

當氯離子含量超過1000mg/L時，COD的最低允許值為250mg/L，低于此值，結果的準確度就不可靠了。

四、結果計算

以mg/L計的水樣化學需氧量按式計算：

式中 c——硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的濃度，mol/L；

V1——空白試驗所消耗的硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的體積，mL；

V2——試料測定所消耗的硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的體積，mL；

V0——試料的體積，mL；

8000——四分之一O2的摩爾質量以mg/mol為單位的換算值。

測定結果一般保留三位有效數字。對COD值小的水樣，當計算出COD值小于10mg/L時，應表示為“COD＜10mg／L”。

式中 Cm——氧在測定溫度下的溶解度；

Cc——氧在校準溫度下的溶解度。

五、試驗報告

試驗報告包括下列資料：測定結果及其表示方法；采樣和檢測時的水溫；采樣和檢測時的大氣壓力；水中含鹽量；所用儀器的型號；測定期間可能注意到的特殊細節；本方法中沒有規定的或考慮可任選的操作細節。

參考資料：分析化學