水中化學(xué)需氧量(COD)測(cè)定的注意事項(xiàng)與方法
化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand,,COD)是衡量水體中有機(jī)物污染程度的重要指標(biāo),表示在一定條件下,,水樣中可被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)所需的氧量,。準(zhǔn)確測(cè)定COD對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)、污水處理和水質(zhì)評(píng)價(jià)具有重要意義,。以下是COD測(cè)定的注意事項(xiàng)與方法,。
一、COD測(cè)定方法
目前,,常用的COD測(cè)定方法有重鉻酸鉀法和快速消解分光光度法,。
1. 重鉻酸鉀法(GB 11914-89)
原理:在強(qiáng)酸性溶液中,以重鉻酸鉀為氧化劑,,硫酸銀為催化劑,,硫酸汞為氯離子掩蔽劑,,將水樣中的還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)氧化,。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)前后重鉻酸鉀濃度的變化,計(jì)算COD值,。
步驟:
水樣采集與保存:采集具有代表性的水樣,,盡快分析。若不能及時(shí)分析,,應(yīng)加入硫酸調(diào)節(jié)pH<2,,冷藏保存(2-5℃),并在7天內(nèi)測(cè)定,。
試劑配制:
重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.2500mol/L)
硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(約0.10mol/L,,需標(biāo)定)
硫酸-硫酸銀溶液(溶解10g硫酸銀于1L濃硫酸中)
硫酸汞溶液(100g/L,,用于掩蔽氯離子)
消解:
取20.00mL水樣于消解管中,加入10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和30.00mL硫酸-硫酸銀溶液,,搖勻,。
加入幾粒玻璃珠,防止暴沸,。
加熱回流2小時(shí)(沸點(diǎn)控制在165±2℃),。
滴定:
冷卻后,用蒸餾水沖洗冷凝管壁,,取下消解管,。
加入3滴試亞鐵靈指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由黃綠色變?yōu)樗{(lán)綠色,,再變?yōu)榧t褐色,,記錄消耗的體積。
計(jì)算:
根據(jù)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和消耗體積,,計(jì)算COD值,。
計(jì)算公式:
式中:
:空白試驗(yàn)消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL)
:水樣測(cè)定消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL)
:硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L)
:水樣的體積(mL)
8:氧的摩爾質(zhì)量(g/mol)
2. 快速消解分光光度法
原理:在密封消解管中,采用高溫高壓消解水樣,,利用重鉻酸鉀氧化有機(jī)物,,通過(guò)測(cè)定反應(yīng)后溶液的吸光度,計(jì)算COD值,。
特點(diǎn):
消解時(shí)間短(10-15分鐘)
試劑用量少
可實(shí)現(xiàn)批量分析
適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)
步驟:
水樣預(yù)處理:同重鉻酸鉀法,。
消解:
取適量水樣于消解管中,加入專(zhuān)用COD試劑(含重鉻酸鉀,、硫酸銀等),。
密封消解管,放入消解器中,,在165℃下消解10-15分鐘,。
測(cè)定:
冷卻后,用分光光度計(jì)在特定波長(zhǎng)(如600nm)下測(cè)定吸光度,。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,,計(jì)算COD值。
二,、COD測(cè)定注意事項(xiàng)
1. 水樣采集與保存
代表性:避免采集死水,、浮渣等不具代表性的水樣。
保存條件:加入硫酸調(diào)節(jié)pH<2,,防止微生物分解有機(jī)物,。冷藏保存,盡快分析。
氯離子干擾:高氯水樣(Cl?>1000mg/L)需加入硫酸汞掩蔽氯離子,,或采用其他方法(如氯氣校正法)測(cè)定,。
2. 試劑配制與使用
重鉻酸鉀:需在120℃烘干至恒重,配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,。
硫酸亞鐵銨:易被氧化,,需現(xiàn)用現(xiàn)配,并定期標(biāo)定,。
硫酸-硫酸銀:需提前配制,,使硫酸銀充分溶解。
硫酸汞:劇毒,,需小心操作,,避免接觸皮膚和吸入。
3. 消解過(guò)程
加熱均勻:確?;亓餮b置密封良好,,防止溶液濺出。
溫度控制:沸點(diǎn)控制在165±2℃,,過(guò)高會(huì)導(dǎo)致有機(jī)物揮發(fā),,過(guò)低則氧化不完quan。
時(shí)間準(zhǔn)確:回流時(shí)間必須嚴(yán)格控制在2小時(shí),,誤差不超過(guò)±5分鐘,。
4. 滴定操作
指示劑用量:試亞鐵靈指示劑加入量需準(zhǔn)確,一般為3滴
終點(diǎn)判斷:溶液由藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色,,30秒內(nèi)不褪色即為終點(diǎn),。
空白試驗(yàn):每次測(cè)定需做空白試驗(yàn),扣除試劑中還原性物質(zhì)的干擾,。
5. 儀器校準(zhǔn)與維護(hù)
分光光度計(jì):定期校準(zhǔn)波長(zhǎng)和吸光度,,確保測(cè)量準(zhǔn)確。
消解器:檢查溫度控制精度,,定期清潔消解管,。
6. 安全防護(hù)
通風(fēng)良好:消解過(guò)程產(chǎn)生有毒氣體(如SO?),需在通風(fēng)櫥內(nèi)操作,。
防護(hù)用品:佩戴實(shí)驗(yàn)服,、手套、護(hù)目鏡,,避免接觸強(qiáng)酸和有毒試劑,。
廢棄物處理:消解后的廢液需中和后排放,,避免污染環(huán)境,。
三、常見(jiàn)問(wèn)題與解決方法
COD值偏低:
原因:消解不wan全、試劑濃度不足,、氯離子干擾未消除,。
解決:延長(zhǎng)消解時(shí)間、檢查試劑濃度,、加入適量硫酸汞,。
COD值偏高:
原因:水樣中還原性無(wú)機(jī)物(如亞硝酸鹽、硫化物)干擾,、空白值偏高,。
解決:采用氯氣校正法消除無(wú)機(jī)還原物干擾、重新配制試劑,。
滴定終點(diǎn)不明顯:
原因:指示劑變質(zhì),、溶液渾濁。
解決:更換指示劑,、過(guò)濾水樣,。
消解管破裂:
原因:加熱不均勻、冷卻過(guò)快,。
解決:確保加熱均勻,、自然冷卻。
四,、總結(jié)
COD測(cè)定是水質(zhì)分析中的重要項(xiàng)目,,需嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,注意試劑配制,、消解條件,、滴定終點(diǎn)判斷等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。同時(shí),,需做好安全防護(hù),,避免環(huán)境污染。通過(guò)選擇合適的測(cè)定方法和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,,可提高COD測(cè)定的準(zhǔn)確性和可靠性,。