微波密封消解法测水中化学需氧量
硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于1000mg/L的样品应先作定量稀释,使含量降低至1000mg/L一下,再行测定。 (3)方法的适用范围
用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值,未经稀释水样的测定上限是700mg/L,用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5~50mg/L的COD值,但低于10mg/L时测量准确度较差。 (4).仪器
①回流装置:带250ml锥形瓶的全玻璃回流装置见图3-3-2(如取样量在30ml以上,采用500ml锥形瓶的全玻璃回流装置)。
②加热装置:变阻电炉。 ③50ml酸式滴定管。 (5)试剂
①重铬酸钾标准溶液(1/6K2CrO7=0.2500mol/L):称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重重铬酸钾12.258g溶于水中,移入100ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。
②试亚铁灵指示液;称取1.45g琳菲啰啉(C12H8N2·H2O,1,10-phenanthroline),0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中,稀释至100ml,贮于棕色瓶内。
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③硫酸亚铁铵标准溶液[(NH4)2·Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L]:称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边加入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重铬酸钾标准溶液于500ml锥形瓶中,加水稀释至110ml左右,缓慢加入30ml浓硫酸,混匀。冷确后,加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15ml),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。
0.2500?10.00VC[(NH4)2Fe(SO4)2]=
式中:C—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L); V—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量(ml)。
④硫酸-硫酸银溶液:于2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银。放置1~2d,不时摇动使其溶解(如无2500ml容器,可在500ml浓硫酸中加入5g硫酸银)。
⑤硫酸汞:结晶或粉末。 (6)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磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00ml重铬酸钾标准溶液及数粒洗净的玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入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(自开始沸腾时计时)。
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的废水样和试剂,于150mm×150mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否变成绿色。如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直到溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于5ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次逐级稀释。
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。一下
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操作同上。
②冷却后,用90ml水从上部慢慢冲洗冷凝管壁,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。
③溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,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。
④测定水样的同时,以20.00ml重蒸馏水,按同样操作步骤做空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。 (7).计算
(V0?V1)?C?8?1000V CODcr(O2,mg/L)=
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的用(ml); V——水样的体积(ml)
3.3 库仑法
(1) 工作原理
水样以重铬酸钾为氧化剂,在10.2mol/L硫酸介质中回流氧化后,过量的重铬酸钾用电解产生的亚铁离子作为库仑滴定剂,进行库仑滴定。根据电解产生亚铁离子所消耗的电量、按照法拉第定律进行计算。
CODcr(O,mg/L)=
Qs?Qm8000?
96487V式中:Qs——标定重铬酸钾所消耗的电量; Qm——测定过量重铬酸钾所消耗的电量; V——水样的体积(ml)。
如仪器具有简单的数据处理装置,最后显示的数值即为CODcr值。 (2) 干扰及消除
同(一)重铬酸钾法。
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(3) 方法的适用范围
当适用1ml0.05mol/L重铬酸钾溶液进行标定值测定时,本方法的最低检出浓度为2ml/L(COD)。
当使用3ml0.05mol/L重铬酸钾溶液进行标定值测定时,最低检出浓度为3mg/L(COD)。 (4) 仪器
①化学需氧量测定仪。
②滴定池:150ml锥形瓶(回流和滴定用)。
③电极:发生电极面积为780mm2铂片。对电极用铂丝做成,置于底部为融熔玻璃的玻璃管(内充3mol/L的硫酸)中。指示电极面积为300 mm2铂片。参考电极为直径1mm钨丝,也置于底部为熔融玻璃的玻璃管(内充饱和硫酸钾溶液)中。 ④电磁搅拌器、搅拌子。
⑤回流装置:带磨口150ml锥形瓶的回流装置,回流冷凝管长度为120mm。
⑥电炉(300W)。 ⑦定时钟。 (5) 试剂
①重蒸馏水:于蒸馏水中加少许高锰酸钾进行重蒸馏。
②重铬酸钾溶液(1/6Ke2Cr2O7=0.050mol/L):称取2.452g重铬酸钾溶于1000ml重蒸馏水中,摇匀备用。
③硫酸-硫酸银溶液:于2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银,使其溶解、摇匀。
④硫酸铁1/2Fe2(SO4)=1mol/L:称取200g硫酸铁[Fe2(SO4)3]溶于1000ml重蒸馏水中(若有沉淀物需过滤出去)。
⑤硫酸汞溶液:称取4g硫酸汞置于50ml烧杯中,加入20ml3mol/L的硫酸,稍加热使其溶解,移入滴瓶中。 (6) 测定步骤 Ⅰ.标定值的测定
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①准确吸取12ml重蒸馏水置于锥形瓶中,加1.00ml 0.050mol/L的重铬酸钾溶液,慢慢加入17.0ml硫酸-硫酸银溶液,混匀。放入2~3粒玻璃珠,加热回流。
②回流15min后停止加热,用隔热板将锥形瓶与电炉隔开、稍冷,由冷凝管上端加入33ml重蒸馏水。
③取下锥形瓶,置于冷水浴中冷却,加7ml mol/L硫酸铁溶液,摇匀,继续冷却至室温。
④放入搅拌子插入电极、搅拌。按下标定开关,进行库仑滴定。仪器自动控制终点并显示重铬酸钾相对的COD标定值。将此值存入仪器的存贮器中。 Ⅱ.水样的测定
a.COD值小于20mg/L的水样:
①准确吸取10.00ml水样置锥形瓶中,加入1~2滴硫酸汞及0.050mol/L重铬酸钾溶液1.00ml,加入17.00ml硫酸-硫酸银溶液,混匀。加2~3粒玻璃珠,加热回流,以下操作按照“标定值的测定”②、③进行。
②放入搅拌子,插入电极并开动搅拌器,按下测定开关,进行库仑滴定,仪器直接显示水样的COD值。
如果水样氯离子含量较高,可以少取水样用重蒸馏水稀释至10ml,测得该水样的COD为:
CODcr(O2,mg/L)=
10?COD V式中:V——水样的体积(ml)。 COD——仪器COD读数(mg/L)。 b.COD值大于20ml/L的水样:
①准确吸取10ml重蒸馏水置于锥形瓶中,加入1~2滴硫酸汞溶液,加0.050mol/L重铬酸钾溶液3.00ml,慢慢加入17.0ml硫酸-硫酸银溶液,混匀。放入2~3粒玻璃珠,加热回流。以下操作按“标定值的测定”②、③、④进行标定。
②准确吸取10.00ml水样(或酌量少取,加入纯水至10ml)置锥形瓶中,加入1~2滴硫酸汞溶液及0.050mol/L重铬酸钾溶液3.00ml。再加
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