重鉻酸鉀法測(cè)定污水COD,原理是在強(qiáng)酸性溶液中,準(zhǔn)確加入過(guò)量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,加熱回流,將水樣中的還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)氧化,過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈做指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴。根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀溶液量算出水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量。
一、實(shí)驗(yàn)試劑
1、重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L):稱取預(yù)先在120℃烘干2h的基準(zhǔn)或優(yōu)級(jí)純的重鉻酸鉀12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶中,稀釋至刻度線,搖勻。
2、試亞鐵靈指示劑:稱取1.485g鄰菲啰啉(C12H8N2·H2O),0.695g硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)溶于水中,稀釋定容至100mL,貯于棕色瓶中。
3、硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O?0.1mol/L]: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,加水稀釋至刻度線,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250mL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滴試亞鐵靈指示劑,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(diǎn)。
4、硫酸—硫酸銀溶液:于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀,放置1~2d,使硫酸銀完全溶解。
5、硫酸汞:結(jié)晶或粉末。
二、實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)原理
1、取20.00mL混合均勻的水樣置于250mL磨口的回流錐形瓶中,加入約0.4g硫酸汞,準(zhǔn)確加入10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液及數(shù)粒玻璃珠或沸石,連接磨口回流冷凝管,從冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸—硫酸銀溶液,輕輕搖動(dòng)錐形瓶使溶液混勻,加熱沸騰回流2h(自開(kāi)始沸騰時(shí)計(jì)時(shí))。
2、冷卻后,用90mL蒸餾水沖洗冷凝管壁,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(diǎn)不明顯。
3、溶液再度冷卻后,滴加3滴試亞鐵靈指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,溶液由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn),記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
4、測(cè)定水樣的同時(shí),以20.00mL蒸餾水,按同樣操作步驟做實(shí)驗(yàn)。記錄滴定時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
三、注意事項(xiàng):
1、加入硫酸汞的目的:氯離子能被重鉻酸鹽氧化,并且能與硫酸銀作用產(chǎn)生沉淀,影響測(cè)定結(jié)果,故在回流前向水樣中加入硫酸汞,使成為絡(luò)合物以干擾。
2、加入玻璃珠或沸石的目的:防止暴沸。
3、加入硫酸-硫酸銀的目的:酸性重鉻酸鉀氧化性很強(qiáng),可氧化大部分有機(jī)物,氧化時(shí)加入硫酸銀作催化劑時(shí),直鏈脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有機(jī)物卻不易被氧化,吡啶不被氧化,揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物、苯等有機(jī)物存在于蒸氣相,不能與氧化劑液體接觸,氧化不明顯。
4、對(duì)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,回滴時(shí)用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液;而當(dāng)化學(xué)需氧量大于500時(shí),要進(jìn)行稀釋。
理論COD值為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,用重蒸餾水稀釋至刻度線,使之成為500mg/L的COD標(biāo)準(zhǔn)溶液,用時(shí)新配。
5、每次試驗(yàn)時(shí),應(yīng)對(duì)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行標(biāo)定,室溫較高時(shí)尤其注意其濃度的變化。
6、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。
7、用手摸冷卻水時(shí)不能有溫感,否則測(cè)定結(jié)果偏低。
8、滴定時(shí)不能激烈搖動(dòng)錐形瓶,瓶?jī)?nèi)試液不能濺出水花,否則影響測(cè)定結(jié)果。
9、COD的測(cè)定結(jié)果應(yīng)保留三位有效數(shù)字。