化學(xué)需氧量(COD)是指在一定的條件下,用強(qiáng)氧化劑處理水量時所消耗氧化劑的量。COD反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度。水中的還原性物質(zhì)有有機(jī)物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等,所以COD測定又可反映水中有機(jī)物的含量。
一、重鉻酸鉀法測定(CODCr)的原理
在強(qiáng)酸性溶液中,準(zhǔn)確加入過量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,加熱回流,將水樣中還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)氧化,過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴,根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液量計算水樣化學(xué)需氧量。
二、儀器
1、回流裝置。
2、加熱裝置。
3、25ml或50ml酸式滴定管、錐形瓶、移液管、容量瓶等。
三、試劑
1、重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(C1/6K2Cr2O7);稱取預(yù)先在120℃烘干2h的基準(zhǔn)或優(yōu)質(zhì)純重鉻酸鉀12.258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀釋至標(biāo)準(zhǔn)線,搖勻。
2、試亞鐵靈指示液:稱取1.485g鄰菲啰啉(C12H8N2?H2O)、0.695g硫酸亞鐵(FeSO4?7H2O)溶于水中,稀釋至100ml,儲于棕色瓶內(nèi)。
3、硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(C(NH4)2 Fe(SO4)2?6H2O):稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中,邊攪拌邊緩慢加入20ml濃硫酸,冷卻后移入1000ml容量瓶中,加水稀釋至標(biāo)線,搖勻。臨用前,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。
標(biāo)定方法:準(zhǔn)確吸取10.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于500ml錐形瓶中,加水稀釋至110ml左右,緩慢加入30ml濃硫酸,混勻。冷卻后,加入3滴試亞鐵靈指示液(約0.15ml),用硫酸亞鐵銨溶液滴定,溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點。
C=0.2500×10.00/V
式中:C-----硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L);
V-----硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量(ml)。
4、硫酸-硫酸銀溶液:于500ml濃硫酸中加入5g硫酸銀。放置1-2d,不時搖動使其溶解。
5、硫酸汞:結(jié)晶或粉末。
四、測定步驟
1、取20.00ml混合均勻的水樣(或適量水樣稀釋至20.00ml)置于冷凝管中,準(zhǔn)確加入10.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液及數(shù)顆沸石,連接磨口的回流冷凝管,從冷凝管上口慢慢地加入30ml硫酸-硫酸銀溶液,輕輕搖動錐形瓶是溶液混勻,加熱回流2h(自開始沸騰時計時)。
對于化學(xué)需氧量高的廢水樣,可先取上述操作所需體積1/10的廢水樣和試劑于15×150mm硬質(zhì)玻璃試管中,搖勻,加熱后觀察是否成綠色。如溶液顯綠色,在適當(dāng)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(yīng)取用的體積。稀釋時,所取廢水樣量不得少于5ml,如果化學(xué)需氧量很高,則廢水樣應(yīng)多次稀釋。廢水中氯離子含量超過30mg/L時,應(yīng)先把0.4g硫酸汞加入回流錐形瓶中,再加20.00ml廢水(或適量廢水稀釋至20.00ml),搖勻。
2、冷卻后,用90ml水沖洗冷凝管壁,取下錐形瓶。溶液總體積不得少于140ml,否則因酸度太大,滴定終點不明顯。
3、溶液再度冷卻后(手基本感覺不到溫度),加3滴試亞鐵靈指示液,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點,記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
4、測定水樣的同時,取20.00ml重蒸餾水,按同樣的操作步驟作試驗。記錄測定時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
五、計算:
式中:c------硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L);
VO---滴定空白時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量(ml);
V1---滴定水樣時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量(ml);
V----水樣的體積(ml);
8---氧(1/2O)摩爾質(zhì)量(g/mol)。
注意事項
1、使用0.4g硫酸汞絡(luò)合氯離子的最高量可達(dá)40mg,如取用20.00ml水樣,即最高可絡(luò)合2000mg/L氯離子濃度的水樣。若氯離子的濃度較低,也可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯離子=10:1(W/W)。若出現(xiàn)少量氯化汞沉淀,并不影響測定。
2、水樣取用體積可在10.00-50.00ml范圍內(nèi),但試劑用量及濃度需按下表進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,也可得到滿意的結(jié)果。水樣取用量和試劑用量表 0.2500 mol/L K2Cr2O7溶液(ml)H2SO4-Ag2SO4溶液(ml)[(NH4)2Fe(SO4)2]mol/L
3、對于化學(xué)需氧量小于50ml的水樣,應(yīng)改用0.0250mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液?;氐螘r用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液。
4、水樣加熱回流后,溶液中重鉻酸鉀剩余量應(yīng)為加入量的1/5-4/5為宜。
5、用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查試劑的質(zhì)量和操作技術(shù)時,由于每克鄰苯二甲酸氫鉀的理論CODCr為1.176g,所以溶解0.4251g 鄰苯二甲酸氫鉀(HOOCC6H4COOK)于重蒸餾水中,轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶,用重蒸餾水稀釋至標(biāo)線,使之成為500mg/L的CODCr標(biāo)準(zhǔn)溶液。用時新配。
6、CODCr的測定結(jié)果應(yīng)保留三位有效數(shù)字。
7、每次試驗時,應(yīng)對硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行標(biāo)定,室溫較高時尤其注意,建議每日進(jìn)行一次標(biāo)定或是將硫酸亞鐵銨放置在冰箱中(20℃)保存