CN102109433A - 一种化学需氧量测定中样品消解方法 - Google Patents

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郭景玉
李红
郭亚丽
赵新枝
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Abstract

本发明涉及一种化学需氧量测定中样品消解方法；取COD标准样品10.00ml，空白取蒸馏水；于水样中加入0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液5.00ml；分别加入50g/L的硫酸锰溶液3.3ml和50g/L硫酸铈溶液1.0ml，18ml浓硫酸混合；放入160℃烘箱中，加热30min；待冷却至室温，加入3滴1，10-菲啰啉亚铁指示剂，用浓度0.02510mol/L的硫酸亚铁铵滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点；记录硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V1，空白试验滴定消耗毫升数V0；该样品消解方法使用普通烘箱加热，操作过程简单易掌握，酸消耗量较经典法少，消解时间短，可批量处理。

Description

一种化学需氧量测定中样品消解方法
技术领域
本发明涉及一种水质监测中化学需氧量指标测定时样品消解方法，属于水质监测化学分析领域。 
背景技术
化学需氧量(通常以符号COD表示)，指在一定条件下，水体中还原性物质被化学氧化剂氧化时所消耗的氧量。化学需氧量是综合评价水体污染程度的重要指标之一，可作为衡量水体有机物相对含量的指标，是环境监测、水质调查中必检项目。 
目前化学需氧量指标分为锰法和铬法两种。 
锰法化学需氧量以高锰酸盐指数CODMn表示，测定标准有工业循环冷却水化学需氧量-高锰酸钾法GB/T15456-95及饮用天然矿泉水检验方法之<46化学耗氧量的测定>GB/T8538-1995。 
铬法化学需氧量以CODCr表示，测定标准水质-化学耗氧量的测定-重铬酸盐法GB11914-89及锅炉用水和冷却水分析方法-化学耗氧量的测定-重铬酸钾快速法GB/T14420-93。 
CODMn适用于饮用水或比较清洁的工业冷却水的样品。从理论上分析，高锰酸钾的氧化性弱于重铬酸钾，氧化能力有限，对复杂的高分子有机物不能氧化或氧化不完全。
最普遍应用的是经典的GB11914-89重铬酸钾回流法，但该法在样品消解时使用全玻回流冷却装置，难以同时处理多个样品，而且回流时间长达两个小时，试剂消解量大，分析成本高。而GB/T14420-93方法CODcr测定范围在0～50mg/L，应用范围较窄，主要在一些锅炉水质监测中使用， 在消解时还是要用回流装置，为了缩短回流时间提高酸和催化剂量，在测定中加入适量的硝酸银和硝酸铋以消除氯离子的干扰。 
近年来，在CODcr测定中新的消解方法在不断研究和探索中，大多以经典方法为基础改变加热方式、或改变消解反应催化体系等。 
以美国HACH公司市售的COD消解器为代表，利用密封罐消解技术，使用厂家提供的配套试管，试管消解液按测定范围不同组分浓度有区别，优点是无需回流冷却装置，消解器小巧便于携带，可批量分析，但是加热时间要1个小时，而且原装消解液的试管价格昂贵，测定结果重复性较差。自配消解液试管偏差较大。 
微波消解消解时间大大缩短，但是实验室专用微波设备价格昂贵，消解容器必须使用专门的微波消解罐(一般材质为四氟乙烯)，一次最多能处理6个罐，消解后还要将溶液转移到玻璃容器才能进行比色或滴定分析，过程较繁琐。 
经典方法中使用硫酸银催化剂，银催化剂比较贵，并且催化剂和酸的消耗量都比较多。因此，很多人研究用混合酸、用其它催化剂。专利CN200610047838.1使用在100ml H2SO4-H3PO4混酸中加入MnSO4-CuSO4催化剂和氧化剂K2Cr2O7，制得消解液，但是酸的消耗量比经典方法还要多。 
发明内容
本发明的目的是提供一种COD测定的水样消解方法，无需使用回流冷却装置，就使用一般化验室最普通的恒温烘箱加热消解，方便操作，样品可批量处理，酸耗低，消解时间短，分析准确度同经典法。 
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 
(1)取水样：将准确量取配好的50mg/L的COD标准样品10.00ml于具塞锥形瓶中，空白取蒸馏水； 
(2)加掩蔽剂：如果有氯化物干扰，可加入硫酸汞部分地除去，经回流后，氯离子可与硫酸汞结合成可溶性的氯汞络合物，氯化物含量低干扰可以不计时忽略此步骤； 
(3)加氧化剂：于水样中加入准确量取0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液5.00ml； 
(4)加催化剂：分别加入50g/L的硫酸锰溶液3.3ml和50g/L硫酸铈溶液1.0ml；再用刻度移液管缓慢加入18ml浓硫酸，摇动锥形瓶使之混合均匀； 
(5)加热消解：锥形瓶盖上小号培养皿，放入160℃烘箱中，从烘箱温度160℃开始计时加热30min； 
(6)滴定分析：锥形瓶从烘箱中取出冷却至瓶壁不烫手，用蒸馏水洗瓶沿瓶口用蒸馏水冲一下内壁，并调整溶液体积至约50mL，待冷却至室温，可以在瓶外壁风冷或水冷快速降至室温，加入3滴1，10-菲啰啉亚铁指示剂，用浓度0.02510mol/L的硫酸亚铁铵滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点；记录硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V1，空白试验滴定消耗毫升数V0。 
结果的表示 
再生水的化学需氧量(COD)以质量浓度ρ计，数值以毫克每升(mg/L)表示，计算公式为： 
&rho; = ( V 0 / 1000 - V 1 / 1000 ) cM V / 1000 &times; 10 3 &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot; &CenterDot;
式中： 
V0——空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)； 
V1——测定水样所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)； 
c——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)，室温变化明显时该溶液浓度变化亦随之，使用前标定； 
M——1/4O2的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M＝8.0)； 
V——水样的体积的数值，单位为毫升(mL)。 
本发明为CODcr的测定提供了简便、分析成本低、准确的化学分析方法。通过试验，其同经典法综合比较如下。 
Figure G2009102437623D00041
从以上综合比较可以看出，本发明所描述的化学耗氧量测定的消解方法，使用普通烘箱加热消解，方便操作，样品可批量处理，酸耗低，消解时间短，分析准确度同经典法的特点。 
该样品消解方法无需使用特别仪器设备，使用的普通烘箱加热，试剂取用量都是常量，操作过程简单易掌握，酸的消耗量较经典法少，消解时间短，可以批量处理。 
具体实施方式
实施例1： 
(1)用单标线吸量管准确量取配好的50mg/L的COD标准样品10.00ml于三角瓶中； 
(2)用单标线吸量管准确量取0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液5.00ml于上述三角瓶中； 
(3)上述三角瓶中再用分度吸量管分别加入50g/L的硫酸锰溶液3.3ml，加入50g/L硫酸铈溶液1.0ml； 
(4)量筒量取18ml浓硫酸缓慢加入上述三角瓶，边加边轻轻摇动，加完瓶口盖上小号培养皿； 
(5)将三角瓶放入160℃烘箱中，从烘箱温度160℃开始计时加热30min，烘箱加热停，鼓风开，待温度稍降，将三角瓶从烘箱取出。 
(6)冷却至瓶壁不烫手，用蒸馏水洗瓶沿瓶口冲洗，并调节溶液体积约50ml 
(7)冷却至室温，加三滴指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定记录消耗量V1； 
(8)同时做空白试验，记录硫酸亚铁铵消耗量V0； 
当时硫酸亚铁铵标定浓度为0.02510mol/L，计算结果如下表1： 
表1国家环境标样CODcr测定结果 
Figure G2009102437623D00051
实施例2 
测定某净化水厂实际水样按实施例1所描述的分析测定步骤进行测定，当时硫酸亚铁铵标定浓度为0.02505mol/L，计算结果如表2。 
表2工厂实际水样CODcr测定结果 
Figure G2009102437623D00061
。

Claims (1)

1.化学需氧量测定中样品消解方法，其特征在于：
(1)取水样：将准确量取配好的50mg/L的COD标准样品10.00ml于具塞锥形瓶中，空白取蒸馏水；
(2)加掩蔽剂：如果有氯化物干扰，可加入硫酸汞部分地除去，经回流后，氯离子可与硫酸汞结合成可溶性的氯汞络合物，氯化物含量低干扰可以不计时忽略此步骤；
(3)加氧化剂：于水样中加入准确量取0.0250mol/L的重铬酸钾标准溶液5.00ml；
(4)加催化剂：分别加入50g/L的硫酸锰溶液3.3ml和50g/L硫酸铈溶液1.0ml；再用刻度移液管缓慢加入18ml浓硫酸，摇动锥形瓶使之混合均匀；
(5)加热消解：锥形瓶盖上小号培养皿，放入160℃烘箱中，从烘箱温度160℃开始计时加热30min；
(6)滴定分析：锥形瓶从烘箱中取出冷却至瓶壁不烫手，用蒸馏水洗瓶沿瓶口用蒸馏水冲一下内壁，并调整溶液体积至约50mL，待冷却至室温，可以在瓶外壁风冷或水冷快速降至室温，加入3滴1，10-菲哕啉亚铁指示剂，用浓度0.02510mol/L的硫酸亚铁铵滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点；记录硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V1，空白试验滴定消耗毫升数V0。
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