表1 不同浓度氯化钾的电导率
浓度(mol/L) 电导率(mS/m)
0.0001 0.0005 0.001 0.005
(8)硫酸亚铁铵-硫酸高铁铵标准溶液:溶解39.21g硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2·(SO4)2·6H2O]和48.22g硫酸高铁铵[FeNH4·(SO4)2·12H2O]于适量水中,缓缓加入56.2ml浓硫酸,用纯水定容至1000ml,贮于玻璃或聚乙烯烧瓶中。此溶液在25℃时的氧化还原电位为+430mV。
(9)1+1硝酸溶液。 (10)3+97硫酸溶液。
1.494 7.39 14.7 74.78
五、实验步骤
1、COD的测定
(1)吸取10mL的均匀水样(或吸取适量水样稀释至50mL,其中COD值为50~400mg/L),置于250mL磨口锥形瓶中,加入5.00mL重铬酸钾标准溶液,加入少量硫酸汞,慢慢加入15mL硫酸银—硫酸溶液和数粒玻璃珠(以防暴沸),轻轻摇动锥形瓶,使溶液混匀,加热回流2h。
若水中氯离子浓度大于30 mg/L 时,取水样50.00mL,加0.4g硫酸汞和5mL浓硫酸,摇匀,待硫酸汞溶解后,再依次加入25.00mL重铬酸钾标准溶液,75mL硫酸—硫酸银溶液和数粒玻璃珠,加热回流2h。
(2)冷却后,加入50ml蒸馏水。
(3)加2~3滴(约0.10~0.15mL)试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵标准液滴定到溶液由黄色经蓝绿刚变为红褐色为止,记录消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积(V1)。
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(4)同时以10 mL水作空白,其操作步骤与水样相同,记录消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积(V0)。
在上述操作过程中应注意下列事项:
① 用本法测定时,0.4g硫酸汞可与40mg氯离子结合,如果氯离子浓度更高,应补加硫酸汞以使其与氯离子的质量比为10:1,如果产生轻微沉淀也不影响测定。如水样中氯离子的含量超过1000mg/L时,则需按其他方法处理。
② 回流过程中若溶液颜色变绿,说明水样的化学需氧量太高,应将水样适当稀释后重新测定。
③ 水样回流后,溶液中重铬酸钾剩余量为原加入量的1/5~4/5为宜。 ④ 若水样中含易挥发有机物,在加硫酸银—硫酸溶液时应在冰浴或冷水浴中进行,或从冷凝管顶端慢慢加入,以防易挥发性物质损失,使结果偏低。
⑤ 水样中的亚硝酸盐对测定有干扰,每毫克亚硝酸盐氮相当与1.14mg化学需氧量,可按每毫克亚硝酸盐氮加入10mg氨基磺酸消除。蒸馏水空白中也应加入等量的氨基磺酸。
⑥ 在某些情况下,如所取水样在10~50mL时,试剂的体积、浓度等应
按表1进行相应调整。
表1 重铬酸钾法测定COD的条件
0.25mol/L重硫酸银—铬酸钾标准溶硫酸标准硫酸汞/g 液/mL 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 溶液/mL 15 30 45 60 75 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 硫酸亚铁铵 标准溶液的浓度/mol·L 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 -1 水样的体积/mL 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 滴定前的体积/mL 70 140 210 280 350 2、电导率的测定 1. 电导池常数测定
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(1) 用0.01mol/L标准氯化钾溶液冲洗电导池三次。 (2) 将此电导池注满标准溶液,放入恒温水浴中约15min。
(3) 测定溶液电阻RKCl,更换标准液后再进行测定,重复数次,使电阻
稳定在±2%范围内,取其平均值。
(4) 用公式Q=KRKCl计算。对于0.01mol/L氯化钾溶液,在25℃时K=
141.3mS/m,则:Q=141.3RKCl 2、样品测定
用水冲洗数次电导池,再用水样冲洗后,装满水样,同1(3)步骤测定水样电阻R。
由已知电导池常数Q,得出水样电导率K。同时记录测定温度。 注意事项
①最好使用和水样电导率相近的氯化钾标准溶液测定电导池常数。 ②如使用已知电导池常数的电导池,不需测定电导池常数,可调节好仪器直接测定。但要经常用标准氯化钾溶液校准仪器。 3、氧化还原电位的测定
1. 铂电极的检查和校正
以铂电极为指示电极,连接仪器正极;以饱和甘汞电极为参比电极,连接仪器负极。将两电极插入具有固定电位的标准溶液中,其电位值应与标准值相符。如插入硫酸亚铁铵-硫酸高铁铵标准溶液中,25℃时的氧化还原电位为+430mV。
如实测结果与标准电位值相差大于±10mV,则铂电极需重新净化或更换。净化可用下法之一。
(1)用1+1硝酸溶液清洗:将电极置于1+1硝酸溶液中,缓缓加热至近沸并保持5min。冷却后,将电极取出,用纯水洗净。
(2)将电极浸入3+97硫酸溶液中,使该电极与1.51V干电池正极相接,
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干电池负极与另一支铂电极相接,保持5-8min,将与电池正极相接的铂电极取出,用纯水洗净备用。
净化后电极重新用标准溶液检验,直至合格为止,用纯水洗净备用。 2.样品测定
(1)取洁净的500ml棕色广口瓶一个,用橡皮塞塞紧瓶口,其上打有五个孔,分别插入铂电极、饱和甘汞(或氯化银)电极、温度计及两支玻璃管。其中两支玻璃管分别供进水和出水用。参比电极的试剂添加口应在瓶塞以上,以免参比电极内进水样,而且添加试剂也较方便。电极插至瓶中间位置,不能触及瓶底。电极与仪器接好。
(2)用大塑料桶在现场采集的水样,应立即盖紧桶盖,其上开一小孔,插入橡皮管。用虹吸法将水样不断送入测量用广口瓶中,在水流动的情况下,按仪器使用说明进行测定。
注意事项
①铂电极可用铂片或铂丝电极,铂片电极响应速度快。电极清洗后,不得用手或异物触摸,以免沾污。
②测完一个样品后,必须用纯水充分冲洗电极。测试时,待数值稳定后再读数。
③电极表面必须保持清洁光亮。
④测定应尽可能在采样现场进行,并注意防止空气浸入影响氧化还原电位。
六、数据处理
1、COD的含量
COD(mg/L)?(V0?V1)?c?8?1000
V2
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式中:c——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mol/L;
V1——滴定水样消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积,mL; V0——滴定空白消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积,mL; V2——水样的体积,mL。 2、电导率
电导率K(mS/m)=
Q141.3RKCl ?RR式中,RKCl——0.01mol/L标准氯化钾溶液电阻(Ω):R——水样电阻(Ω); Q——电导池常数。
当测定时水样温度不是25℃时,应报出的25℃时电导率为: Ks=Kt/1+a(t-25)
式中,Ks——25℃时电导率(mS/m);Kt——测定时t温度下电导率(mS/m); a——各离子电导率平均温度系数,取为0.022;t——测定温度(℃)。 3、氧化还原电位
水样的氧化还原电位(En)按下式计算:
En=Eobs+Eref
式中,Eobs-由铂电极-饱和甘汞电极测得氧化还原电位值(mV);Eref-t℃时,饱和甘汞电极电位值(mV),其值随温度变化而变化,在不同温度下饱和甘汞电极电位,见下表3。
根据氧化还原电位(En)与电子活度(pE)的关系式计算水体的电子活度。
pE = E/0.059
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