微波密封消解法测水中化学需氧量
③ 冷却后,打开密封盖,将反应液转移到150ml 锥形瓶中,并用蒸馏水冲洗消解罐帽并入锥形瓶中,控制总体积约30ml ,加入两滴试亚铁灵指示剂,用0.100mol/ L 或0.042mol/ L 硫酸亚铁铵标准溶液回滴,溶液的颜色由黄色经蓝绿色致红褐色即为终点。记录硫酸亚铁铵的用量,计算CODCr值。
2.6 数据计算
计算所用的公式见下式:
CODCr (O2mg/ L) = [ (V0 - V1) ×C ×8 ×1000 ]/ V 式中:V0 ——空白消耗硫酸亚铁铵用量(ml)。
V1 ——水样消耗硫酸亚铁铵用量(ml)。 V ——水样体积(ml)。 C ——硫酸亚铁铵溶液的浓度。 8 ——氧(1/ 2O) 摩尔质量(g/ mol)。
2.7 注意事项
(1)本法使用的含硫酸汞消解液最高可络合2000mg/L氯离子浓度的
水样。若氯离子弄组过高时,可视实际情况,稀释水样或补加过量的硫酸汞,保持[Cl-](mg/L):HgSO4(g)=2000:0.10的比例。若少量沉淀出现,亦不影响测定。
(2)对于COD小于50mg/L的水样,可改用0.1000mol/L的重铬酸钾消解液。回滴时用0.021mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。
2.8 仪器的维护保养
主机的清洁和保养
注意:清洁前必须拔下插头,以免触电。
切勿使用工业清洁剂,沙粉,腐蚀性清洁剂及漂白水清洁主机内外。
主机内腔:
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应经常保持内腔清洁,干净的内腔有助于达到更好的消解效果。如内腔壁或底盘上有溅出物,可用湿软布擦去。如太脏,请用软性洗涤剂,注意不要刮伤或擦伤内表面及门体。
主机门;
主机门四周凝聚有水滴是正常现象,可用软布擦干净,应经常保持门封干净,定期查看门锁钩,勿让杂物机存于内(亦可用软布擦净)。
主机外表面:
请用肥皂(或软性洗涤剂)和温水清洗,再用软布擦干,勿让水滴渗入或通风口气道,控制面板可用柔软温布清洁,切用清洁剂,肥皂和水清洁控制面板。
2.9 微波法精密度、准确度实验
采用不同浓度(50mg/ L~1000mg/ L) 的COD 标准,用微波法重复测定10 次,并做了加标回收实验,结果见表1-2-4b。
表1-2-4b 微波法对于不同浓度测定结果( mg/ L)
测定数目
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测定均值X 相对误差(%) 标准偏差(S)
50 50.79 52.43 51.61 50.79 49.15 50.79 49.15 51.61 52.43 49.15 50.79 1.6 1.28
100 103.01 99.70 99.09 99.70 102.91 103.01 102.91 99.70 102.91 99.70 1001.26 1.2 1.79
400 403.20 396.75 401.59 403.20 399.58 402.80 401.19 402.80 399.58 401.19 401.19 0.3 2.06
1000 998.57 996.96 995.35 998.57 995.35 996.96 1000.92 1000.18 998.57 1001.92 998.50 0.2 2.74
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变异系数(cv%)
2.5 98.25
1.8 99.09
0.5 99.77
0.3 98.10
回收率(%) 从以上测定结果及统计结果可看到,各项指标均符合分析标准,说明微波法具有较高的精密度和准确度。
3 其它几种测定方法
现在化学需氧量测定方面有高锰酸钾法和经典法CODcr法、库仑法、微波消解法等,这些方法都是利用在水样品中加入一定量的重铬酸钾,以不同的消解方式用不同浓度的重铬酸钾作为氧化剂来氧化水中的还原性物质,然后用不同浓度的硫酸亚铁铵来反应剩余的重铬酸钾的量,通过多次实验充分分析。在化学需氧量的测定中,氧化剂浓度、反应液酸度、试剂的加入顺序、反应时间等多种因素都对测定有影响。下面对几种测定的详细阐述并做出方法的比较:
3.1 高锰酸钾法
高锰酸钾指数是指在一定条件下,以高锰酸钾为氧化剂,处理水样时所消耗的氧量,以氧的mg/L来表示。水中部分有机物及还原性无机物均可消耗高锰酸钾。因此,高锰酸钾指数常作为水体受有机物污染程度的综合指标。 (1)工作原理
水样加入硫酸使呈酸性后,加入一定量的高锰酸钾溶液,并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾加入过量草酸钠溶液还原,再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠,通过计算求出高锰酸盐指数。 (2)仪器 ①.水浴装置 ②.250mL锥形瓶 ③.50mL酸式滴定管 (3)试剂
①.高锰酸钾溶液(C(1/5 KMnO4)=0.1mol/L):称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L水中,加热煮沸,使体积减少到约1L,放置过夜,用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后,滤液储于棕色瓶中保存。
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①.高锰酸钾溶液(C(1/5 KMnO4)=0.01mol/L):吸取25mL上述高锰酸钾溶液,?用水稀释至250mL,储于棕色瓶中。使用前进行标定,并调节至0.01mol/L准确浓度。 ③.1+3硫酸
④.草酸钠标准溶液(C(1/2Na2C2O4)=0.1000mol/L)?:称取0.6705g在105-110℃烘干一小时并冷却的草酸钠溶于水,移于100mL容量瓶中,用水稀释至标线。
⑤.草酸钠标准溶液(C(1/2Na2C2O4)=0.0100mol/L)?:吸取10.00mL上述草酸钠溶液移入100mL容量瓶中,用水稀释至标线。 (4)实验步骤
①.取100mL混匀水样(如高锰酸盐指数高于5mg/L,则酌量少取,并用水稀释至100mL)于250mL锥形瓶中。 ②.加入5mL(1+3)硫酸,摇匀。
③.加入10.00mL0.01mol/L高锰酸钾溶液,摇匀,立即放入沸水浴中加热30分钟(从水浴重新沸腾起计时)。沸水浴液面要高于反应溶液的液面。
④.取下锥形瓶,趁热加入10.00mL0.0100mol/L草酸钠标准溶液,摇匀,?立即用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色,记录高锰酸钾溶液消耗量。
⑤.高锰酸钾溶液浓度的标定:将上述已滴定完毕的溶液加热至70℃,?准确加入10.00mL草酸钠标准溶液(0.0100mol/L)再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色。记录高锰酸钾溶液的消耗量,按照下式求得高锰酸钾溶液的校正系数(K):
10.00K= V
式中:V—高锰酸钾溶液消耗量(mL)。若水样经稀释时,?应同时另取100mL
水,同水样操作步骤进行空白实验。
(5)注意事项
①.在水浴加热完毕后,溶液仍应保持淡红色,如变浅或全部褪去,
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说明高锰酸钾的用量不够。此时,应将水样稀释倍数加大后再测定。 ②.在酸性条件下,草酸钠和高锰酸钾的反应温度应保持在60-80℃,所以滴定操作必须趁热进行,若溶液温度过低,需适当加热。 (6)、计算
①.水样不经稀释
[(10?V1)K?10]?M?8?1000100 高锰酸钾指数(O2,mg/L)=
式中:V1—滴定水样时高锰酸钾溶液的消耗量(mL); K—校正系数;
M—高锰酸钾溶液浓度(mol/L); 8—氧(1/2 O2)摩尔质量。 ②.水样经稀释
高锰酸钾指数(O2,mg/L)=
{[(10?V1)K?10]?[(10?V0)K?10]C}M?8?1000V2
式中,V0—空白实验中高锰酸钾溶液消耗量(mL); V2—水样量(mL);
C—稀释的水样中含水的比值,例如:10.00mL水样用90mL水稀释至100mL,则C=0.90。
3.2 重铬酸钾法法法(COD标准测定法)
(1)方法原理
在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中唤醒物质,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。根据硫酸亚铁铵的用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。 (2)干扰及消除
酸性重铬酸钾氧化性很高,可氧化大部分有机物,加入硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有机物却不易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸汽相,不能与氧化剂液体接触,氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与
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