廢水中化學(xué)需氧量測(cè)定方法的改進(jìn)

馬輝明

[摘 ?要]目前廢水中化學(xué)需氧量的測(cè)定為重鉻酸鉀法，整個(gè)實(shí)驗(yàn)用時(shí)4小時(shí)。通過改變溫度、催化劑和濃度使實(shí)驗(yàn)時(shí)間縮短為2小時(shí)，及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)。

[關(guān)鍵詞]廢水 ?化學(xué)需氧量 ?測(cè)定方法

中圖分類號(hào)：06 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）23-0083-02

目前，我公司廢水中化學(xué)需氧量的測(cè)定常用重鉻酸鉀法[1]，此方法的催化劑為硫酸-硫酸銀溶液，實(shí)驗(yàn)時(shí)樣品蒸餾時(shí)間為2小時(shí)，樣品從開始分析到結(jié)果報(bào)出共需4小時(shí)，對(duì)于生產(chǎn)過程中急需分析數(shù)據(jù)，此方法不能滿足要求。為此，我們根據(jù)影響氧化還原反應(yīng)速度三個(gè)因素：溫度、濃度和催化劑方面考慮，通過實(shí)驗(yàn)，減少了樣品的取樣量，增加了磷酸，改變了催化液成分，提高了酸度，增強(qiáng)了催化作用，使樣品蒸餾時(shí)間從2小時(shí)減少到0.5小時(shí)，樣品從開始分析到報(bào)出結(jié)果僅需2小時(shí)，并且準(zhǔn)確度高，能及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)。

一、實(shí)驗(yàn)部分

1、儀器和試劑

1.1 回流裝置 ： 帶250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置見下圖1。（如取樣量在3OmL以上，采用500mL錐形瓶的全玻璃回流裝置）

1.2 加熱裝置 ： 變阻電爐。

1.3 5OmL酸式滴定管。

1.4 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液 （1/6K2Cr2O7）=0.2500mol/L

1.5 試亞鐵靈指示液

1.6 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液[（NH4）2Fe（SO4）2· 6H2O≈0.1000mol/L]

1.7 硫酸—硫酸銀-磷酸溶液

1.8 硫酸汞

1.9 試亞鐵靈指示液

2、實(shí)驗(yàn)方法

2.1 方法原理

在強(qiáng)酸性溶液中，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質(zhì)，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據(jù)硫酸亞鐵銨的用量計(jì)算出水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量。

2.2 干擾及消除

酸性重鉻酸鉀氧化性很強(qiáng)，可氧化大部分有機(jī)物，加入硫酸銀作催化劑時(shí)，直鏈脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有機(jī)物卻不易被氧化，吡啶不被氧化，揮發(fā)性直鏈脂肪族化合物、苯等有機(jī)物存在于蒸氣相，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。氯離子能被重鉻酸鹽氧化，并且能與硫酸銀作用產(chǎn)生沉淀，影響測(cè)定結(jié)果，故在回流前向水樣中加入硫酸汞，使成為絡(luò)合物以消除干擾。氯離子含量高于1000mg/L的樣品應(yīng)先作定量稀釋、使含量降低1000mg/L以下，再進(jìn)行測(cè)定。

2.3 方法的適用范圍

用0.2500mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測(cè)定濃度大于5Omg/L的化學(xué)需氧量值（COD）。未經(jīng)稀釋水樣的測(cè)定上限是700mg/L，用0.025mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測(cè)定5～5Omg/L的COD值，但低于10mg/L時(shí)測(cè)量準(zhǔn)確度較差。

2.4 樣品測(cè)定

取10.00mL混合均勻的水樣（或適量水樣稀釋至20.00mL）置250ml磨口的回流錐形瓶中，準(zhǔn)確加5.OOmL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液及數(shù)粒洗凈的玻璃珠或沸石，連接磨口回流冷凝管，從冷凝管的上口慢慢地加入35mL硫酸—硫酸銀-磷酸溶液，輕輕搖動(dòng)錐形瓶使溶液混勻，加熱回流0.5小時(shí)（自開始沸騰時(shí)計(jì)時(shí)）。冷卻后，用9OmL水從上部慢慢沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶，溶液總體積不得少于140mL，否則因酸度太大，滴定終點(diǎn)不明顯。 溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示液 ，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量V1。測(cè)定水樣的同時(shí)，以20.00mL蒸餾水，按同樣操作步驟作空白試驗(yàn)，記錄滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量V0。

2.5. 計(jì)算

CODCr（O2，mg/L）=

式中：C〔（NH4）2Fe（SO4）2〕—硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）;

V0—滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量（mL）;

V1 —滴定水樣時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量（mL）;

V—水樣的體積（mL）;

8—氧（1/2O2）摩爾質(zhì)量（g/mol）。

二、數(shù)據(jù)分析

1、選取CODcr環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品，增加磷酸改變催化劑酸度后測(cè)定數(shù)據(jù)如下：

由以上結(jié)果可知，改變催化液后測(cè)定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品，測(cè)定結(jié)果合格。

2、選取環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品3120614，分別用改變催化液組成前后方法測(cè)定，數(shù)據(jù)如下：

由以上結(jié)果可知，改變催化液組成前后測(cè)定結(jié)果一致，均在誤差要求范圍內(nèi)。

3、選取環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品3120614，分別取20mL、15mL、10mL進(jìn)行測(cè)定，數(shù)據(jù)如下：

三、結(jié)論

由實(shí)驗(yàn)可知，減少樣品取樣量，改變催化液成分，提高酸度可增強(qiáng)催化劑對(duì)樣品的催化作用，減少樣品的蒸餾時(shí)間，從而縮短樣品分析時(shí)間，準(zhǔn)確度好，精密度高，充分發(fā)揮了檢測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局編著，水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法，北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.10.