化學需氧量測定方法 TextMark

2022-04-10 00:08:13 字數 6369 閱讀 8260

化學需氧量

化學需氧量(cod),是指在一定條件下,用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量,以氧的毫克/公升來表示。化學需氧量反映了水中受還原性物質汙染的

程度。水中還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。水被有機物

汙染是很普遍的,因此化學需氧量也作為有機物相對含量指標之一。

水樣的化學需氧量,可受加入氧化劑的種類及濃度,反應溶液的酸度,反應溫度和時間,以及催化劑的有無而獲得不同的結果。因此,化學需氧量亦是一

個條件性指標,必須嚴格按操作步驟進行。

對於工業廢水,我國規定用重鉻酸鉀法,其測得的值稱為化學需氧量。

(一)重鉻酸鉀法(codcr)

gb11914--89概述

1.原理

在強酸性溶液中,一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質,過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑、用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據用量算出水樣中還原性

物質消耗的量。

2.干擾及其消除

酸性重鉻酸鉀氧化性很強,可氧化大部分有機物,加入硫酸銀作催化劑時,直鏈脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有機物卻不易被氧化,吡啶不被氧化,

揮發性直鏈脂肪族化合物、苯等有機物存在於蒸氣相,不能與氧化劑液體接觸,

氧化不明顯。氯離子能被重鉻酸鹽氧化,並且能與硫酸銀作用產生沉澱,影響測

定結果,故在回流前向水樣中加入硫酸汞,使成為絡合物以消除干擾。氯離子含

量高於2000mg/l的樣品應先作定量稀釋、使含量降低至2000mg/l以下,再進行

測定。3.方法適用範圍

用0.25mol/l濃度的重鉻酸鉀溶液可測定大於50mg/l的cod值。用0.025 mol/l濃度的重鉻酸鉀可測定5—50mg/l的cod值,但準確度較差。

儀器(1)回流裝置:帶250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置。

(2)加熱裝置:電熱板或變阻電爐。

(3)50ml酸式滴定管。

試劑(1)重鉻酸鉀標準溶液(1/6k

2cr2o7

=0.2500mol/l);稱取預先在120℃烘乾2

小時的基準或優級純重鉻酸鉀12.258g溶於水中,移入1000ml容量瓶,稀釋至標線,搖勻。

(2)試亞鐵靈指示液:稱取1.485g鄰菲囉啉,0.695g硫酸亞鐵溶於水中,稀釋至100ml,貯於棕色瓶中。

(3)硫酸亞鐵銨標準溶液:稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶於水中,邊攪拌邊緩慢加入20ml濃硫酸。

冷卻後移入1000ml容量瓶中,加水稀釋至標線,搖勻。臨用前,用重鉻酸鉀標準溶液標定。

標定方法:準確吸取10.00ml重鉻酸鉀標準溶液於500ml錐形瓶中,加水稀釋至110ml左右,緩慢加入30ml濃硫酸,混勻。

冷卻後,加入3滴試亞鐵靈指示液(0.15ml),用硫酸亞鐵銨溶液滴定,溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點。

c﹝(nh4)2

fe(so4)

2﹞=v00

.102500

.0×式中,c—硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度(mol/l);

v—硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的用量(ml)。

(4)硫酸-硫酸銀溶液:於2500ml濃硫酸中加入25g硫酸銀。放置1~2d,不時搖動使其溶解(如無2500ml容器,可在500ml濃硫酸中加入5g 硫酸銀)。

(5)硫酸汞:結晶或粉末。

步驟(1)取20.00ml混合均勻的水樣(或適量水樣稀釋至20.00ml)置250ml 磨口的回流錐形瓶中,準確加入10.

00ml重鉻酸鉀標準溶液及數粒小玻璃球或沸石,連線磨口回流冷凝管,從冷凝管上口慢慢地加入30ml硫酸-硫酸銀溶液,輕輕搖動錐形瓶使溶液混勻,加熱回流2小時(自開始沸騰時計時)。

注1對於化學需氧量高的廢水樣,可先取上述操作所需體積1/10的廢水樣和試劑,於15×150mm硬質玻璃試管中,搖勻,加熱後觀察是否變成綠色。

如溶液顯綠色,在適量減少廢水取樣量,直至溶液不變綠色為止,從而確定廢水樣分析時應取用的體積。稀釋時,所取廢水樣量不得少於5ml,如果化學需氧量很高,則廢水樣應多次稀釋。

注2廢水中氯離子含量超過30mg/l時,應先把0.4g硫酸汞加入回流錐形瓶中,再加入20.00ml廢水(或適量廢水稀釋至20.00ml),搖勻。以下操作同上。

(2)冷卻後,用90ml水沖洗冷凝管壁,取下錐形瓶。溶液總體積不得少於140ml,否則因酸度太大,滴定終點不明顯。

(3)溶液再度冷卻後,加3滴試亞鐵靈指示液,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定,溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點,記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。

(4)測定水樣的同時,以20.00ml重蒸餾水,按同樣操作步驟作空白試驗。記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。

計算cod

cr (o

2,mg/l)=(v

-v1)×c×1000×8

v式中,c—硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度(mol/l);v

—滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量(ml);v1

—滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量(ml);

v—水樣的體積(ml);

8—氧(1/2o)摩爾質量(g/mol)。

精密度和準確度

六個實驗室分析cod為150mg/l的鄰苯二甲酸氫鉀統一分發標準溶液,實驗室內相對標準偏差為4.3%;實驗室間對標準偏差為5.3%。

注意事項

(1)使用0.4g硫酸汞絡合氯離子的最高量可達40mg,如取用20.00m l水樣,即最高可絡合2000mg/l氯離子濃度的水樣。

若氯離子濃度較低,亦可少加硫酸汞,使保持硫酸汞﹕氯離子=10﹕1(w/w)。若出現少量氯化汞沉澱,並不影響測定。

(2)水樣取用體積可在10.00~50.00ml範圍之間,但試劑用量及濃度需按下表進行相應調整,也可得到滿意的結果。

水樣取用量和試劑用量表

水樣體積(ml)0.2500mol/lk2

cr2o7

溶液(ml)h2

so4-ag2so4

溶液(ml)

hgso

4(g)

feso

4(nh4)

2so4(mol/l)

滴定前總

體積(ml)

10.0 5.0150.

20.05070 20.010.

0300.40.100140 30.

015.0450.60.

150210 40.020.0600.

80.200280 50.025.

075 1.00.250350

(3)對於化學需氧量小於50mg/l的水樣,應改用0.0250mol/l重鉻酸鉀標準

溶液。回滴時用0.01mol/l硫酸亞鐵銨標準溶液。

(4)水樣加熱回流後,溶液中重鉻酸鉀剩餘量應為加入量的1/5~4/5為宜。

(5)用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液檢查試劑的質量和操作技術時,由於每克鄰苯

二甲酸氫鉀的理論cod

cr為1.176g,所以溶解0.4251g鄰苯二甲酸氫鉀於重蒸餾水中,轉入1000ml容量瓶,用重蒸餾水稀釋至標線,使之成為500

mg/l的cod

cr標準溶液。用時新配。

(6)cod

cr的測定結果應保留三位有效數字。

(7)每次實驗時,應對硫酸亞鐵銨標準滴定溶液進行標定,室溫較高時尤其應

注意其濃度的變化。

(二)庫侖法

概述1.方法原理

水樣以重鉻酸鉀為氧化劑,在10.2mol/l硫酸介質中回流氧化後,過量的重鉻酸鉀用電解產生的亞鐵離子作為庫侖滴定劑,進行庫侖滴定。根據電解產生的亞鐵離子所消耗的電量,按照法拉第定律進行計算。

codcr(o

2,mg/l)=vq

qms8000

96487

×式中,q

s—標定重鉻酸鉀所消耗的電量;qm

—測定過量重鉻酸鉀所消耗的電量;

v—水樣的體積(ml)。

如儀器具有簡單的資料處理裝置,最後顯示的數值即為codcr值。

此法簡單、快速、試劑用量少,簡化了用標準溶液標定滴定溶液的步驟,縮短了回流時間,尤適合工礦業的工業廢水控制分析。但由於其氧化條件與(一)法不完全一致,必要時,應與(一)法測定結果進行核對。

2.干擾與消除

酸性重鉻酸鉀氧化性很強,可氧化大部分有機物,加入硫酸銀作催化劑時,直鏈脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有機物卻不易被氧化,吡啶不被氧化,揮發性直鏈脂肪族化合物、苯等有機物存在於蒸氣相,不能與氧化劑液體接觸,氧化不明顯。氯離子能被重鉻酸鹽氧化,並且能與硫酸銀作用產生沉澱,影響測定結果,故在回流前向水樣中加入硫酸汞,使成為絡合物以消除干擾。氯離子含量高於2000mg/l的樣品應先作定量稀釋、使含量降低至2000mg/l以下,再進行測定。

3.方法適用範圍

當使用1ml0.05mol/l重鉻酸鉀溶液,進行標定測定時,本方法的最低檢出濃度為2mg/l(cod)。

當使用3ml0.05mol/l重鉻酸鉀溶液,進行標定測定時,最低檢出濃度為3mg/l(cod),測定上限為100mg/l。

儀器(1)化學需氧量測定儀。

(2)滴定池:150ml錐形瓶(回流和滴定用)。

(3)電極:發生電極面積為780mm2鉑片。對電極用鉑絲作成,置於底部為垂熔玻璃的玻璃管(內充3mol/l的硫酸)中。指示電極面積為300mm2

鉑片。參考電極為直徑1mm鎢絲,也置於底部為垂熔玻璃的玻璃管(內

充飽和硫酸鉀溶液)中。

(4)電磁攪拌器、攪拌子。

(5)回流裝置:34#標準磨口150ml錐形瓶的回流裝置,回流冷凝管長度為120mm。

(6)電爐(300w)。

(7)定時鐘。

試劑(1)重蒸餾水:於蒸餾水中加入少許高錳酸鉀進行重蒸餾。

(2)重鉻酸鉀溶液(1/6k

2cr2o7

=0.050mol/l):稱取2.5g重鉻酸鉀溶液於

1000ml重蒸餾水中,搖勻備用。

(3)硫酸-硫酸銀溶液:於2500ml濃硫酸加入25g硫酸銀,使其溶解、搖勻。

(4)硫酸鐵溶液(1/2fe

2(so4)

3=1mol/l):稱取200g硫酸鐵(fe

2(so4)

3溶於1000ml重蒸餾水中。(若有沉澱物需過濾除去)。

(5)硫酸汞溶液:稱取4g硫酸汞置於50ml燒杯中,加入20ml3mol/l的硫酸,稍加熱使其溶解,移入滴瓶中。

步驟1.標定值的測定

(1)準確吸取12ml重蒸餾水置錐形瓶中,加1.00ml0.05mol/l重鉻酸鉀溶液,慢慢加入17.0ml硫酸-硫酸銀溶液,混勻。放入2—3粒玻璃珠,加熱回流。

(2)回流25min後停止加熱,用隔熱板將錐形瓶與電爐隔開、稍冷,由冷凝管上端加入33ml重蒸餾水。

(3)取下錐形瓶,置於冷水浴中冷卻,加7ml mol/l硫酸鐵溶液,搖勻,繼續冷卻至室溫。

(4)放入攪拌子,插入電極、攪拌。掀下標定開關,進行庫侖滴定。儀器自動控制終點並顯示重鉻酸鉀相對的cod標定值。將此值存入儀器的撥碼盤中。

2.水樣的測定

(1)cod值小於20mg/l的水樣:

①準確吸取10.00ml水樣置錐形瓶中,加入1—2滴硫酸汞溶液及0.050mol/l

重鉻酸鉀溶液1.00ml,加入17.00ml硫酸-硫酸銀溶液,混勻。加2—3粒玻璃珠,加熱回流,以下操作按照「標定值的測定(2)、(3)」進行。

②放入攪拌子,插入電極並開動攪拌器,掀下測定開關,進行庫侖滴定,儀

器直接顯示水樣的cod值。

如果水樣氯離子含量較高,可以少取水樣用重蒸餾水稀釋至10ml,測得該水樣得cod為:

codcr (o

2,mg/l)=codv×

10式中,v——水樣的體積(ml);

cod——儀器cod讀數(mg/l)。

(2)cod值大於20mg/l的水樣:

①準確吸取10ml重蒸餾水置錐形瓶中,加入1—2滴硫酸汞溶液,加

0.050mol/l重鉻酸鉀溶液3ml,慢慢加入17.0ml硫酸-硫酸銀溶液,混勻。

放入2—3粒玻璃珠,加熱回流。以下操作按「標定值的測定(2)、(3)(4)」進行標定。

②準確吸取10.00ml水樣(或酌量少取,加水至10ml)置錐形瓶中,加入1

—2滴硫酸汞溶液及0.050mol/l重鉻酸鉀溶液3ml。再加17.

0ml硫酸-硫酸銀溶液,混勻。放入2—3粒玻璃珠,加熱回流。以下操作按cod小於20mg/l的水樣測定步驟進行①、②進行。

精密度和準確度

13個實驗室用cod測定儀,分析50mg/l(cod)的統一分發的鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液,實驗室內相對標準偏差為1.4%;實驗室間相對標準偏差為2.8%;相對誤差為2%。

17個實驗室分析含14---25.8mg/l(cod)的加標水樣,單個實驗室的相對標準偏差不超過6.2%。

13個實驗室分析含88.4---105mg/l(cod)的加標水樣,單個實驗室的相對標準偏差不超過8.3%。

注意事項

(1)對於渾濁及懸浮物較多的水樣,要特別注意取樣的均勻性,否則會帶來較大的誤差。

(2)當鉑電極沾汙時,可將電極放入2mol/l氨水中浸洗片刻,然後,用重蒸餾水洗淨。

(3)切勿用去離子水配製試劑和稀釋水樣。

(4)對於不同型號的cod測定儀,應按照該儀器使用說明書進行操作。

化學需氧量測定方法

化學需氧量 cod 是指在一定條件下,用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量,以氧的毫克 公升來表示。化學需氧量反映了水中受還原性物質汙染的程度。水中還原性物質包括有機物 亞硝酸鹽 亞鐵鹽 硫化物等。水被有機物汙染是很普遍的,因此化學需氧量也作為有機物相對含量指標之一。水樣的化學需氧量,可受加入氧化劑...

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化學需氧量 cod 是指在一定條件下,用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量,以氧的毫克 公升來表示。化學需氧量反映了水中受還原性物質汙染的程度。水中還原性物質包括有機物 亞硝酸鹽 亞鐵鹽 硫化物等。水被有機物汙染是很普遍的,因此化學需氧量也作為有機物相對含量指標之一。水樣的化學需氧量,可受加入氧化劑...

化學需氧量COD的快速測定方法

cod的快速測定 混酸法 化學需氧量的測定 重鉻酸鉀法 化學需氧量是指水體中易被強氧化劑氧化的還原性物質所消耗的氧化劑的量.單位為mg l 儀器 1帶有24mm或29mm標準磨口的250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置,回流冷凝管長度為300 500 mm。2.加熱裝置,電熱板或電爐 3 25 ml或50...