水中化學(xué)需氧量測定方法探討

王鑫

摘 要 在處理水樣時往往需要用到強(qiáng)氧化劑，其中氧化劑的使用總量稱為化學(xué)需氧量（COD）?；瘜W(xué)需氧量（COD）是反映水體污染程度或有機(jī)物相對含量的一項綜合性指標(biāo)，還可以起到判斷污水處理效果的作用，污水處理中必須要用到這一項目。有很多種測定方法，此文章以重鉻酸鹽法展開相應(yīng)的討論，重鉻酸鹽法測定結(jié)果相對來說準(zhǔn)確率很高，但是不好操作，實踐中所用時間很長，其中含有毒品種類的用品，甚至產(chǎn)生污染也在所難免。文中建立了一種快速且準(zhǔn)確測定 COD 的方法，并且對出現(xiàn)相應(yīng)的問題采取了不同的維護(hù)措施。

關(guān)鍵詞 化學(xué)需氧量;重鉻酸鹽法;影響因素

水是生命之源，隨著社會文明的發(fā)展，人們越來越關(guān)注水資源的污染和是否可以安全飲用的情況。化學(xué)需氧量對水中還原性物質(zhì)存在的多少做出了評價，是反映有機(jī)物含量的一項重要指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量越大，說明水資源受有機(jī)物的污染越大?？梢哉f化學(xué)需氧量是衡量水資源污染的一個不可或缺的重要指標(biāo)。對于生活中的紡織業(yè)，化工業(yè)，印刷廠，制藥廠等生活生產(chǎn)污水的檢測顯得至關(guān)重要，因此很多監(jiān)管和車間對其進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測，得到最終的結(jié)果。得出的結(jié)果受到方法，實驗條件，環(huán)境，過程等各方面的影響也不同。

1重鉻酸鹽法檢測原理

重鉻酸鹽法檢測具有準(zhǔn)確率高的特點受到廣泛應(yīng)用。其優(yōu)點有：重鉻酸鉀容易提純，穩(wěn)定，氧化率高，可靠。也存在缺點：回流的原因?qū)е掠脮r久，存在有害人體的劇毒物質(zhì)，會污染。原理為：一定劑量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液使其在酸性條件下，銀鹽起到催化作用，氧化水樣中的還原性物質(zhì)，加入一定劑量的硫酸-硫酸銀溶液，試亞鐵靈作為指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液滴入未被還原的重鉻酸鉀水中，計算出硫酸亞鐵銨溶液的用量，即為水樣中的還原性物質(zhì)消耗氧的質(zhì)量濃度。注：酸性條件下的重鉻酸鉀具有很強(qiáng)的氧化有機(jī)物的氧化能力，加入催化劑硫酸銀后，直鏈脂肪族化合物被氧化，芳香族有機(jī)物和吡啶不容易被氧化，揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物和苯等有機(jī)物存在氧化但不明顯，重鉻酸鉀氧化氯離子與硫酸根產(chǎn)生作用出現(xiàn)沉淀，對結(jié)果有影響，所以對加入硫酸汞的時間和順序有嚴(yán)格要求，由此消除干擾[1]。

2實驗

（1）實驗試劑和儀器。試劑主要有試亞鐵靈指示劑、硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液、濃度為 0.250mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、COD值為500mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀溶液、1，10-菲繞啉溶液、硫酸、硫酸銀-硫酸試劑、硫酸汞、玻璃珠（防止爆沸）。儀器為加熱管、冷凝管、移液管、加熱裝置、50毫升的酸式滴定管、50毫升錐形瓶、容量瓶。

（2）實驗方法。實驗方法：①取10ml試劑放入錐形瓶中，依次加入硫酸汞和5ml的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，放入玻璃珠，將15ml硫酸銀-硫酸試劑從冷凝管上管口倒入，加熱計時。②冷卻取下錐形瓶滴定。③硫酸亞鐵銨每次用時，必須用重鉻酸鉀調(diào)到一定濃度：錐形瓶中用水將5mL 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋到50mL，加入15mL硫酸 ，冷卻后加入3滴1，10-菲繞啉溶液，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定會出現(xiàn)黃到藍(lán)綠到紅褐色的變化，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。④以10ml重蒸餾水做對照實驗，重復(fù)以上步驟，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量[2]。

（3）實驗結(jié)果。可由（對照實驗消耗的硫酸亞鐵銨體積-滴定試樣所消耗的硫酸亞鐵銨的體積）*硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度*8000得出含量再除以實驗時取出的水樣的體積，得到化學(xué)需氧量的值。

3實驗條件的確定及影響實驗的因素

（1）試劑濃度和純度的影響。①蒸餾水的新鮮度對結(jié)果有影響，使用新制取的蒸餾水效果較好。②硫酸不純或者是劣質(zhì)硫酸會導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確，增大重鉻酸鉀的使用量。③對重鉻酸鉀的濃度也有要求，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)溶液。根據(jù)檢測樣品中化學(xué)需氧量的含量選擇不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。④要保證硫酸亞鐵銨的濃度和質(zhì)量，注意保存好，標(biāo)注清晰[3]。

（2）消解溫度、時間的影響。由對標(biāo)準(zhǔn)、渾濁和清澈的三種水樣的對比實驗得出，不同水樣在不同溫度的條件下，重鉻酸鉀對水樣中還原性物質(zhì)的氧化速率不同。溫度升高氧化速率也相應(yīng)增大，在某一溫度達(dá)到穩(wěn)定。溫度太低速率太低，在一定時間內(nèi)無法完全反應(yīng)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率低。所以規(guī)定記錄時間為水樣開始沸騰時，消解兩個小時。超過消解時間，試樣中可氧化但難降解的有機(jī)污染物會影響結(jié)果的測定。應(yīng)根據(jù)水樣的污染程度制定相應(yīng)的消解時間。

（3）試劑自身的影響因素。①氯離子在實驗中會和銀離子反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，又會和酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，使的測出的化學(xué)需氧量偏低，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性?？筛鶕?jù)氯離子的濃度選用沉淀法或者稀釋法。②采集水樣應(yīng)該選用磨口玻璃容器，普通的塑料容器會破壞有機(jī)物的存在，使得測出的化學(xué)需氧量偏低。③工作人員的操作和分析對結(jié)果的影響，在滴定操作中，滴定管壁的殘留液體應(yīng)該清理干凈以免改變試劑的濃度，裝滿或放出溶液后，必須等1～2分鐘，使附著在管壁的溶液全部流下來，再進(jìn)行讀數(shù)。如果溶液放出的較慢，需等0.5～1分鐘讀數(shù)。要檢查管口是否有氣泡，管壁是否有殘留水珠。④對于化學(xué)需氧量較高的水樣，可按步加入15ml的硫酸-硫酸銀溶液搖勻，若溶液的顏色為綠色可多次稀釋[4]。

4結(jié)束語

化學(xué)需氧量作為一個重要指標(biāo)，在日常的污水檢測中有重要地位。本文通過重鉻酸鹽法對試劑的濃度、純度，消解的溫度、時間，實驗環(huán)境和條件等進(jìn)行了探討，得出最佳實驗方法，提高結(jié)果的準(zhǔn)確度。試劑在選擇時應(yīng)使用新鮮的蒸餾水，純度高的硫酸、重鉻酸鉀和硫酸亞鐵銨溶液，消解時間在開始沸騰時記錄，為兩個小時。實驗人員在實驗時要認(rèn)真排除各方面因素的影響，采用高效、可靠的解決辦法，按照嚴(yán)格的步驟進(jìn)行測試，做出一份準(zhǔn)確真實的化學(xué)需氧量報告。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳彩紅，吳思慧.兩種方法測定水中化學(xué)需氧量的比對[J].廣州化工，2020，48（8）：83-85.

[2] 齊春艷.水中化學(xué)需氧量測定的不確定度評定[J].化工管理，2020 （8）：44-45.

[3] 孫璐.鈦白粉工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量的測定研究[J].生物化工， 2020，6（1）：85-87.

[4] 郭清，鮑立新.光化學(xué)氧化技術(shù)測定水中化學(xué)需氧量的研究進(jìn)展[J].化學(xué)工程師，2019，33（7）：73-76.