gu_xianhu
第2楼2006/12/01
8.4化学需氧量(COD)
⑴概述
化学需氧量是指一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,以氧的毫克/升来表示 。化学需氧量反映了水中受还原性物质的污染的程度,也作为有机物相对含量的指标之一
对于工业废水,我国规定用重铬酸钾法,其测得值成为化学需氧量(CODCr)
⑵原理
在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴,根据用量计算出水样中还原性物质消耗氧的量
⑶仪器与试剂
A仪器
① 回流装置带250ml磨口锥形瓶的全玻璃回流装置
② 加热装置:电热板或变阻电炉
③ 50ml酸式滴定管
B试剂
① 重铬酸钾标准溶液(1/6K2Cr2O7=0.25mol/L)称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.25g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀释至标线,摇匀
② 试亚铁灵指示剂:称取1.485g邻二氮菲(C12H8N2 H2O),0.695g硫酸亚铁(FeSO4 7H2O)溶于水中,稀释至100ml,贮存棕色瓶内
③ 硫酸亚铁铵标准溶液【(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
标定方法:准确吸取10.00ml重铬酸钾溶液于250ml锥形瓶中,加水稀释至110ml左右,缓慢加入30ml浓硫酸,混匀。冷却后加入3滴亚铁灵指示剂(约0.15ml)用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝色至红褐色即为终点。
C:硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L)
V:硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml)
④ 硫酸-硫酸银溶液:于2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银。放置1-2天,不时摇动,使其溶解。
⑤ 硫酸汞:结晶或粉末
⑷步骤
①取20.00ml混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.00ml)置250ml磨口锥形瓶中,准确加入10.00重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管从冷凝管上口慢慢加入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(至开始沸腾时计时)
注:1.对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10的废水样褐试剂,于15mm*150mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观测是否变成绿色。如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时采用的体积。稀释时所取费用样量不得少于5ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释
2.废水中氯离子含量超过30mg/l时,应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加20.00ml废水(或适量废水稀释至20.00ml)摇匀。以下操作同上。
②冷却后,用90ml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
④ 溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示剂,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。
⑸计算
式中,C—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L)
V0—滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(ml)
V1—滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液用量(ml)
V—水样的体积(ml)
8—氧(1/2O)摩尔质量(g/mol)
⑹注意事项
① 使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg,如取用20.00ml水样,即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯离子=10:1(W/W)。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定
② 水样取用体积可在10.00-50.00ml范围之间,但试剂用量及浓度需按下表进行相应调整,也可得到满意的结果
水样体积 0.2500mol/L重铬酸钾溶液 硫酸-硫酸银溶液 硫酸汞 硫酸亚铁铵 滴定前总体积
ml ml ml g mol/L ml
10.0 5.0 15 0.2 0.050 70
20.0 10.0 30 0.4 0.100 140
30.0 15.0 45 0.6 0.150 210
40.0 20.0 60 0.8 0.200 280
50.0 25.0 75 1.0 0.250 350
③ 对于化学需氧量小于50m/l的水样改用0.0250g/l重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/l硫酸亚铁铵标准溶液
④ 水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5-4/5为宜
⑤ 用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176g,所以溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾于重蒸馏水中,转入1000ml容量瓶,用蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的COD标准溶液。用时新配
⑥ CODCr的测定结果保留三位有效数字
⑦ 每次试验时,应对硫酸亚铁铵标准溶液进行标定,室温较高时尤其应注意其浓度的变化
加入硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物完全被氧化,而芳香族有机物则不易被氧化