化学需氧量的测定 重铬酸盐法国标PPT
化学需氧量(COD)的测定是水质分析中的重要指标之一,它代表了水样中能被强氧化剂氧化的有机和无机物的总量。其中,重铬酸盐法是一种广泛应用的化学需氧量测定方...
化学需氧量(COD)的测定是水质分析中的重要指标之一,它代表了水样中能被强氧化剂氧化的有机和无机物的总量。其中,重铬酸盐法是一种广泛应用的化学需氧量测定方法,其原理是在硫酸酸性介质中,以重铬酸钾为氧化剂,硫酸银为催化剂,硫酸汞为氯离子的掩蔽剂,消解反应液硫酸酸度为9mol/L,加热使消解反应液沸腾,148℃±2℃的沸点温度为消解温度。以水冷却回流加热反应反应2h,消解液自然冷却后,以试亚铁灵为指示剂,以硫酸亚铁铵溶液滴定剩余的重铬酸钾,根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量计算水样的COD值。以下是关于重铬酸盐法测定化学需氧量的详细步骤和解释:重铬酸盐法测定化学需氧量1. 原理在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中的还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,根据消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的量计算水样的化学需氧量。2. 试剂和材料重铬酸钾标准溶液(c=0.2500mol/L)称取预先在105~110℃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,稀释至标线,摇匀试亚铁灵指示液称取1.485g邻菲啰啉(C12H8N2·H2O)、0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中,稀释至100mL,贮于棕色瓶内硫酸亚铁铵标准溶液[c=(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/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。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定硫酸-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3. 仪器和设备加热装置(电炉)50mL酸式滴定管4. 采样和样品保存水样要采集于玻璃瓶中,应尽快分析。如不能立即分析时,应加入硫酸至pH<2,并在4℃下保存。但保存时间不得超过5d。保存时不能用橡胶塞或软木塞塞紧瓶塞,而应保持松塞或敞口状态。5. 步骤5.1 水样的稀释为便于滴定,减少误差,对于COD值高的水样,应进行适当稀释。5.2 消解取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,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,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时计时)。5.3 滴定消解液冷却后,用90.00mL水冲洗冷凝管壁,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。5.4 空白试验按相同步骤进行空白试验,记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。6. 结果计算CODcr(O2,mg/L)=[(V0-V1)×c×8×1000]/V式中:CODcr(O2mg/L)——水样化学需氧量,mg/LV0—空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mLV1—水样测定所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mLc—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mol/L8—氧(1/2O)摩尔质量重铬酸盐法测定化学需氧量(续)7. 方法的适用范围和限制重铬酸盐法适用于各种类型的水样,包括地表水、生活污水、工业废水等。但是,对于含有高浓度氯离子(Cl⁻)的水样,由于氯离子能与重铬酸盐发生反应,影响测定结果,因此需要加入硫酸汞作为掩蔽剂。此外,对于含有高浓度有机物或还原性物质的水样,可能需要稀释以降低测定难度。8. 注意事项8.1 消解温度和时间消解过程中要保持恒定的温度和时间,以确保有机物被完全氧化。温度过高或过低、时间过长或过短都可能影响测定结果。8.2 冷却和冲洗消解后要充分冷却,避免高温影响滴定过程。同时,要确保冲洗冷凝管壁时加入的水量足够,以保证溶液的总体积不少于140mL。8.3 滴定操作滴定过程中要缓慢加入硫酸亚铁铵标准溶液,同时充分摇动锥形瓶,使溶液混合均匀。滴定终点要判断准确,避免过早或过晚终止滴定。8.4 空白试验进行空白试验是为了消除试剂和操作方法对测定结果的影响,确保结果的准确性。因此,空白试验的操作步骤和条件应与水样测定相同。9. 方法的优缺点9.1 优点重铬酸盐法是一种经典的化学需氧量测定方法具有较高的准确性和可靠性方法适用范围广可用于不同类型的水样操作相对简单易于掌握9.2 缺点重铬酸盐法需要使用有毒的重铬酸钾试剂对环境和操作人员的健康有一定影响方法耗时较长需要2小时以上的消解时间对于高盐度或高有机物浓度的水样可能需要稀释或采取其他前处理方法10. 方法的改进和发展为了克服重铬酸盐法的缺点,近年来出现了一些改进的化学需氧量测定方法,如快速消解法、微波消解法、电化学法等。这些方法具有更高的灵敏度、更低的试剂消耗和更短的测定时间,为水质监测提供了更多的选择。总之,重铬酸盐法是一种经典的化学需氧量测定方法,虽然存在一些缺点,但在实际应用中仍具有广泛的应用价值。通过不断改进和发展新的测定方法,我们可以更好地满足水质监测的需求,为保护水资源和环境提供有力支持。