重鉻酸鉀法測定廢水中COD的方法

邸勝衛(wèi)

摘 要：在石油化工行業(yè)中關(guān)于COD的測定非常重要，隨著石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對COD的測定要求也越來越高。對于COD的測定方法有很多，其中重鉻酸鉀法是COD的標(biāo)準(zhǔn)測定法，但是由于其操作流程復(fù)雜，在實際的測定工作中測定結(jié)果的準(zhǔn)確度難以把握。該文主要對重鉻酸鉀法測定廢水中COD的檢測方法進(jìn)行研究，詳細(xì)介紹了重鉻酸鉀法的一些重要步驟，以期提升對廢水中COD的檢測準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞：重鉻酸鉀法 廢水 COD

中圖分類號：TQ136.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（c）-0113-02

COD又名化學(xué)需氧量，是一種氧的質(zhì)量濃度，單位以mg/L計量。COD主要是指當(dāng)重鉻酸鉀氧化的還原物質(zhì)在水中消耗的重鉻酸鉀所對應(yīng)的氧氣濃度的質(zhì)量。有機(jī)污染是水體污染的一種主要形式，水中富含有機(jī)物會造成水體中氧氣的過度消耗，從而造成水體缺氧，水生物死亡。COD能夠作為一種綜合性指標(biāo)代表水中的硫化物、亞硝酸鹽、有機(jī)物等還原性物質(zhì)，在水體檢測中非常重要。

1 儀器與試劑選擇

1.1 儀器選擇

此次研究選用的主要試驗儀器包括熱裝置（電熱板）、50 mL酸式滴定管、250 mL錐形瓶、500 mL錐形瓶、回流裝置、電子天平等。

1.2 試劑的制備

重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：此次研究選用的是0.250 0 mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，預(yù)先稱取12.258 g的純重鉻酸鉀在熱裝置上采用120 ℃的溫度對其進(jìn)行加熱烘干，持續(xù)2 h，將重鉻酸鉀置入燒杯，倒入少量水，直至重鉻酸鉀完全溶解，將溶液倒入1 L容量瓶，將溶液稀釋至標(biāo)線處。

硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取39.5 g硫酸亞鐵銨，倒入少量水將其溶解，然后加入20 mL的濃硫酸，并攪拌均勻，再將溶液倒入1 L容量瓶，將溶液稀釋至標(biāo)線處。

試亞鐵靈指示劑：預(yù)先稱取1.485 g的鄰菲啰啉，將其溶于水中，再稱取0.695 g的硫酸亞鐵溶入到溶液中，充分搖勻，再將其倒入燒杯中加水稀釋至100 mL，最后將溶液倒入棕色瓶。

硫酸-硫酸銀溶液：稱取25 g硫酸銀，將其加入到2 500 mL的濃硫酸中充分?jǐn)嚢?，放?～2 d。

硫酸—硫酸—硫酸銀溶液：稱取10 g的硫酸銀，將其加入到200 mL的濃磷酸中，充分搖勻，再在溶液中加入800 mL的濃硫酸，搖勻，靜置。

2 試驗方法與要點分析

2.1 試驗方法

量取20 mL的標(biāo)準(zhǔn)廢水試樣，將其置入500 mL的回流錐形瓶當(dāng)中，并在其中加入適量的硫酸汞，充分搖勻。待硫酸汞全部溶解以后再取一份標(biāo)準(zhǔn)量的重鉻酸鉀溶液加入到試驗水樣當(dāng)中，加入銀鹽作為強(qiáng)酸介質(zhì)下的催化劑，對溶液進(jìn)行加熱，并將其置于回流裝置中進(jìn)行沸騰回流處理，持續(xù)2 h后，將溶液取下，在溶液中加入試亞鐵靈指示劑。使用滴定管吸取硫酸亞鐵銨溶液對溶液進(jìn)行滴定，從而將其中還未還原的重鉻酸鉀滴定，當(dāng)溶液的顏色由黃色變?yōu)樗{(lán)綠色，再變?yōu)榧t褐色時停止滴定，并計算消耗的硫酸亞鐵銨溶液，將其與發(fā)生反應(yīng)所消耗的氧氣進(jìn)行換算。由于在溶液中加入的硫酸銀會對溶液產(chǎn)生氧化作用，將其中的氯離子氧化并且同硫酸銀發(fā)生反應(yīng)，形成沉淀物，會影響檢測的準(zhǔn)確性，因此在回流前應(yīng)當(dāng)向溶液中加入硫酸汞，通過反應(yīng)消除以上干擾因素。

如果廢水的化學(xué)需氧量較高，則可以將廢水試樣的量降低至上述試驗的1/10，將其加入到試管中，加入足量的水充分搖勻，在酒精燈上進(jìn)行加熱，看溶液是否會變綠，若溶液加熱后變綠，則繼續(xù)降低廢水試樣的量，重復(fù)加熱試驗，直至溶液不變?yōu)榫G色。廢水試樣中的氯離子含量若大于30 mg/L時，可以先在回流錐形瓶中加入適量的硫酸汞，然后取5 mL的廢水試樣將其稀釋到20 mL，充分搖勻，將其加入到回流錐形瓶中，再重復(fù)上述的試驗方法。

2.2 計算方法

COD的計算公式為：COD=（V0-V1）×C×8×1000/V。

上述公式中：V0為滴定空白所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液，單位用mL表示；V0為滴定水樣所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液，單位用mL表示；C為硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位用mol/L表示；V為水樣的體積，單位用mL表示；8為氧的摩爾質(zhì)量，單位用g/mol表示。

2.3 要點分析

2.3.1 吸取水樣的要求

由于對廢水進(jìn)行檢測時，廢水的水樣不均勻，因此必須將水樣充分搖勻，所檢測出來的結(jié)果才能保證其準(zhǔn)確度。

第一，在取樣時要將水樣置入到瓶中蓋緊瓶蓋，用力將水樣搖勻，使水樣中的各種物質(zhì)充分散開，需要注意的是，即使是看似水質(zhì)較清的水樣也需要將其搖勻。另外，在水樣搖勻以后應(yīng)當(dāng)快速進(jìn)行試驗，避免水樣中的懸浮物下沉，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

第二，取樣的量不能太少，由于廢水中所包含的高耗氧顆粒分布極不均勻，即使將其搖勻，如果取樣量太少也有可能導(dǎo)致無法移取出來，從而導(dǎo)致COD檢測結(jié)果準(zhǔn)確度有所偏差。因此一般要求取樣應(yīng)當(dāng)大于10 mL，該次課題研究中取樣20 mL，從而充分保證檢測的準(zhǔn)確度。

2.3.2 加熱條件的要求

在進(jìn)行試驗時，在水樣中加入試劑，將其搖勻進(jìn)行加熱回流，該過程中的反應(yīng)溫度會對檢測結(jié)果造成較為明顯的影響。如果加熱溫度較低，則試樣中的重鉻酸鉀的反應(yīng)發(fā)生不完全，所得的檢測結(jié)果值較低，如果加熱溫度過高，試樣中的重鉻酸鉀的反應(yīng)過度，也會影響到檢測結(jié)果值。因此在加熱過程中應(yīng)當(dāng)密切觀察水樣的加熱狀態(tài)，準(zhǔn)確記錄加熱時間，由于每個樣品達(dá)到沸騰的時間不同，因此要分別觀察記錄，要保證每個樣品都能夠沸騰回流2 h，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3.3 溶液中氯離子的干擾因素

由于水樣中加入重鉻酸鉀會與水樣中的氯離子發(fā)生反應(yīng)，生成氧化產(chǎn)物，并與溶液中的硫酸銀產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成沉淀物，從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。這種情況在水樣中富含氯離子的時候最為明顯，會嚴(yán)重影響檢測結(jié)果，所以在進(jìn)行COD檢測時必須對水樣中的氯離子進(jìn)行處理?？梢栽谶M(jìn)行回流前在水樣中加入適量的硫酸汞，產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)，避免出現(xiàn)后續(xù)的氧化沉淀反應(yīng)，從而消除COD檢測中的干擾因素。如果水樣中的氯離子含量太高，可以先將水樣進(jìn)行稀釋處理，從而降低水樣中所包含的氯離子，然后再在其中加入定量的硫酸汞去除干擾因素。

2.3.4 硫酸亞鐵銨的標(biāo)定

COD檢測應(yīng)當(dāng)多次進(jìn)行水樣檢測，在每次進(jìn)行試驗時，應(yīng)當(dāng)均對硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，如果實驗室溫度較高，則應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注溶液濃度的變化情況。

3 結(jié)語

在采用重鉻酸鉀法對廢水進(jìn)行COD檢測時，由于試驗中影響因素眾多，如果對各種試劑的用量、溶液沸騰回流時間、溫度變化、干擾因素等內(nèi)容不能進(jìn)行有效控制，最后的檢測結(jié)果就會受到很大的影響，從而影響對廢水的準(zhǔn)確判斷。工業(yè)污水的排放與污水治理中COD的檢測非常重要，必須對其準(zhǔn)確度進(jìn)行有效控制，該文主要對重鉻酸鉀法檢測廢水中的COD進(jìn)行分析研究，重點概述了試驗過程以及相關(guān)的試驗注意事項，對于提升重鉻酸鉀法檢測COD的準(zhǔn)確度具有一定的指導(dǎo)意義。

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