北京普天同创生物科技有限公司
(一)实验目的
1.了解COD测定的基本原理。
2.学会回流装置的安装和使用方法。
3.学会COD的测定方法。
(二)测定方法
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还原性物质,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计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强,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气相,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以下,再行测定。
3.方法的适用范围
用0.25mo1/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于一50mg/L的COD值,未经稀释水样的测定上限是700mg/L,用0.025mo1/L浓度的重铬酸钾溶液可测定550mg/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2-16(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的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀释至标线,摇匀。
②试亚铁灵指示液称取l.458g邻菲啰啉(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。
③硫酸亚铁铵标准溶液〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.lmol/L〕称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入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。冷却后,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。
c[(NH4)2Fe(SO4)2〕=0.2500×10.00/V
式中c——硫酸亚铁按标准溶液的浓度,mol/L;
V——硫酸亚铁铰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.测定步骤
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硫酸一硫酸银溶液,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)。
②对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积l/10的废水样和试剂,于15mm×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。
③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.mL),摇匀。以下操作同上。
④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。
⑤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。
⑥测定水样的同时,以20.00mL重蒸馏水,按同样操作步骤作空白试验。
记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
(三)结果计算
CODCr(O2,mg/L)=(V0一V1)c×8×1000/V
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量,mL;
V——水样的体积,mL;
8——氧(1/2O)摩尔质量,g/mol。
(四)注意事项
1.使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg,如取用20.00mL水样,即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸汞,保持硫酸汞:氯离子=10:1。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。
2.水样取用体积可在10.00-50.00mL范围之间,但试剂用量及浓度需按表2-12进行相应调整,也可得到满意的结果。
3.对于化学需氧量小于50mg/L的水样,应改用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液,回滴时用0.0lmol/L硫酸亚铁铵标准溶液。
4.水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应是加入量的1/5-4/5为宜。
5.用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODcr为1.1768,所以溶解0.42518邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)于重蒸馏水中,转入1000mL容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODcr标准溶液。用时新配。
6.CODcr的测定结果应保留三位有效数字。
7.每次实验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其应注意其浓度的变化。标定方法亦可采用如下操作:于空白试验滴定结束后的溶液中,准确加入10.00m1,0.2500mol/L重铬酸钾溶液,混匀,然后用硫酸亚铁铵标准溶液进行标定。
8.回流冷凝管不能用软质乳胶管,否则容易老化、变形、冷却水不通畅。
9.用手摸冷却水时不能有温感,否则测定结果偏低。
10.滴定时不能激烈摇动锥形瓶,瓶内试液不能溅出水花,否则影响测定结果。
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