在COD的測定中,水樣中氯離子含量過高會影響到COD的測定結(jié)果,所以一般我們加掩蔽劑來氯離子的干擾,以其使COD值的測定盡量達(dá)到準(zhǔn)確。
1、水中氯離子對實(shí)驗(yàn)造成的影響
在COD值測定中,氯離子是主要干擾之一,如何消除其干擾,是廣大分析工作者所關(guān)注的問題。如果掩蔽劑的量加入多,硫酸汞和重鉻酸鉀發(fā)生反應(yīng)生成一種氧化性很強(qiáng)的物質(zhì),從而影響COD的測定,如果加入硫酸汞很少,則剩余的氯離子被重鉻酸鉀氧化成氯酸根。在標(biāo)準(zhǔn)方法(鉻法)測定COD的過程中,氯離子易被氧化劑氧化而導(dǎo)致測量結(jié)果偏高,另外還與AgSO4反應(yīng)生成AgCl沉淀從而影響COD的測定,尤其是對于高氯低COD的廢水,采用標(biāo)準(zhǔn)方法所測數(shù)據(jù)幾乎不具有參考價值。一般情況下排除氯離子干擾的方法是加入硫酸汞絡(luò)合氯離子或采用稀釋樣品的辦法,有的學(xué)者經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)水樣中的氯離子在COD測定條件下易被氧化成氯氣,1mg氯離子相當(dāng)于0.234 mg的COD,不掩蔽氯離子測得水樣總COD值減去氯離子本身產(chǎn)生的COD值,其差值與水樣真實(shí)COD值相比無明顯差異,能較準(zhǔn)確地反映水樣的COD值且結(jié)果重復(fù)性好。當(dāng)水樣氯離子在0mg/L~1500mg/L時,經(jīng)掩蔽后的COD值誤差在0mg/L-50mg/L之間=可見水中的氯離子對水樣COD的測定有著很大的干擾作用,尤其是對COD值≤50mg/L的水樣,其影響是很大的,直接影響到試驗(yàn)的準(zhǔn)確度,對科研工作造成了不便。
2、湖水中氯離子的值
不同的氯離子含量可致排除氨離子干擾不同,也就是說掩蔽氯離子的方法是不同的,經(jīng)過測定,湖水中的氨離子的含量在5000mg/L以下,所以可以根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的方法來掩蔽水中氯離子對COD測定的干擾。
3、目前氯離子干擾的方法
長期以來,不少學(xué)者就如何氯離子的干擾進(jìn)行了不懈的努力,先后提出標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法汞鹽法、低濃度氧化劑法Ag沉淀法密封消解法及氯氣吸收校正法等方法。
①汞鹽法
汞鹽法是鉻法測定COD時常采用的CI干擾的方法,通常硫酸汞掩蔽劑的加入量按HgS0和CI質(zhì)量比以10:1為宜。水樣中氯離子含量低時效果很明顯如果COD很低,但氯離子含量很高時這種方法效果就不是很明顯了。用這種方法可以采用加大硫酸汞的方法來處理,但是硫酸汞本身有劇毒,所以一般用AgNO-Bi (NO)s代替HgSO4作掩蔽劑。
②標(biāo)準(zhǔn)曲線校正法
此方法不用加硫酸汞,但由于酸度重酪酸鉀濃度和回流時間等條件的不同,使得氯的氧化程度也不一樣,因此這些“標(biāo)準(zhǔn)曲線”專一性很強(qiáng),不易為他人所借用,每次測定之前都要先繪制,顯得比較繁瑣。如果水樣中的CI在C0D測定時能夠完全被氧化的話,那么就可以直接由所測得的表觀COD減去Cl的理論COD而得到水樣的實(shí)測COD。該方法是在不加硫酸銀催化劑的情況下,讓CI被重鉻酸鉀完全氧化,然后再按標(biāo)準(zhǔn)方法消解水樣。實(shí)驗(yàn)表明這種方法對氯離子的處理效果很好。
③低濃度氧化劑法
在低濃度氧化劑的條件下COD的測定結(jié)果并不取決于CI-濃度的高低,而是回流后剩余氧化劑量即重鉻酸鉀的多少。該法操作簡單,對低濃度有機(jī)物和高Cl水質(zhì)COD的測定準(zhǔn)確度高,有效擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)法的測定范圍。但該種方法需要對未知COD的水樣預(yù)先做一番估計,同時氧化劑濃度也不能過低,否則會影響實(shí)際的C0D值。
④銀鹽沉淀法
銀鹽沉淀法通常有兩種:一種是對水樣進(jìn)行預(yù)處理,即在消解前向水樣中加入適量的硝酸銀,然后取氯離子沉淀后的溶液的上清液進(jìn)行測定。加入硝酸銀的量,不要過量太多為宜,對于文檔的質(zhì)量濃度很高的水樣,進(jìn)行預(yù)先除氯是很有必要的;另一種是加入適量的硫酸鉻鉀,適量的硫酸鉻鉀的加入是為了消解過程中少量CI氧化反應(yīng)的進(jìn)行。提高了測量成本,實(shí)驗(yàn)之后對銀進(jìn)行回收再利用,可在一定程度上提高該方法的經(jīng)濟(jì)效益。另外,當(dāng)水中存在懸浮物時,在AgCl沉淀生成過程中,會發(fā)生共沉淀和絮凝作用,那么在操作方式下這些沉淀會隨著AgCl沉淀的除去而除去。而且相當(dāng)于加入硝酸,硝酸和硫酸混合之后成為一種強(qiáng)氧化劑,可以氧化一些還原性的物質(zhì)。這樣說來,用硝酸銀來代替硫酸汞測得的COD值會有些偏低。
⑤吸收校正法
這種方法的原理是在完全吸收并準(zhǔn)確測定體系內(nèi)Cl氧化物Cl2的量的基礎(chǔ)上,從總C0D中減去這部分Cl2相當(dāng)?shù)腃OD。該方法采用和標(biāo)準(zhǔn)法同樣的消解方式,只是消解時選用一一個特制帶吹咀的錐形瓶,加熱結(jié)束后用充氣泵吹出體系內(nèi)滯留的Cl,并在多孔玻璃板吸收管中加以吸收,然后用碘量法測定吸收管中的Cl。用標(biāo)樣分析時,對于COD的質(zhì)量濃度為50mg/L而CI的質(zhì)量濃度高達(dá)10000mg/L的廢水,其測量結(jié)果變異系數(shù)為5.72。
⑥密封消解法
我們知道,如果在密封的容器中測定COD時水中的Cl氧化成Cl2達(dá)到氣液平衡后Cl便不能再被氧化了,若再配合使用一定的掩蔽劑,則可有效地測定高氯廢水,這便是密封消解法。和標(biāo)準(zhǔn)法相比,密封消解法耗時短,結(jié)果的準(zhǔn)確度很高。但該方法的消解方式與國標(biāo)法不同,用于各種水樣分析時污染物的消解程度難以劃定,同時使用該方法時一定要確保實(shí)驗(yàn)操作的。
⑦吸收劑除氯法
該方法的原理是在COD測定之前讓是水樣中的氯離子以氯化氫的形式釋放出來,然后被投放在反應(yīng)管中的鉍吸收劑吸收而預(yù)先除去,從而降低干擾。與標(biāo)準(zhǔn)法對照,該法準(zhǔn)確度和都無顯著差異。但其消解方式(烘箱或微波消解與標(biāo)準(zhǔn)方法不一致。同時從實(shí)際的研究結(jié)果來看,在0.03g吸收劑存在下,當(dāng)CI質(zhì)量濃度為200mg/L時去除率只有90,同時CI的去除率還會隨著初始CI濃度的增加而降低,對于高氯低COD的水樣要想得到較真實(shí)可靠的C0D結(jié)果,進(jìn)一步提高Cl的去除率是很有必要的。
上述各種方法在實(shí)際應(yīng)用時都有一定的適用條件和局限性,還有待進(jìn)一步的改進(jìn)和完善,所以我們要加強(qiáng)各種方法之間的滲透交叉,完善。
4、如何高氯離子低COD的地表水中氯離子的影響
由于水質(zhì)的蒸發(fā),使湖水中氯離子的含里增高,還有湖水中飼養(yǎng)了大量的魚類,一些浮游生物及不同種類的動植物,這也是造成氯離子濃度升高的原因,在COD的測定中加入硫酸銀時有大量沉淀產(chǎn)生,從而影響到COD的測定結(jié)果,在實(shí)驗(yàn)中,我們用汞鹽法來做掩蔽劑以達(dá)到處理效果同時可以達(dá)到處理氯離子的目的。我們采用了不同的投加量來進(jìn)行研究,不同的汞鹽投加量和COD的關(guān)系來進(jìn)行對比試驗(yàn)從而得出在COD的測定中,為了掩蔽水中氯離子對實(shí)驗(yàn)的影響,汞鹽的投加量為20mL水樣加汞鹽0.4ge。
5、實(shí)驗(yàn)中加入掩蔽劑的量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
氯離子含量的多少對COD的測定有一定的影響,所以投加掩蔽劑的量不同,測出的COD的值是不同的,產(chǎn)生的影響是不可忽略的。
6、結(jié)語
(1)對高濃度氯離子、低COD的地表水,要使得COD的測定很準(zhǔn)確,我們一般要采用合適的方法來降低氯離子的濃度,從而對COD的測定達(dá)到很好的掩蔽效果。
(2)對于氯離子在5000mg/L以下的廢水,試驗(yàn)采用汞鹽法掩蔽氯離子,在低濃度的廢水COD的測定過程中能達(dá)到很好的掩蔽效果。
(3)不同的汞鹽投加量對COD值的測定有一定的影響。
(4)同樣的汞鹽投加量,對不同量的水樣測值也有不同。可見COD的測定中, COD的值與掩蔽劑的投加量和所取水樣的量有必然的聯(lián)系。