COD速測儀法與重鉻酸鹽法的對比分析

文華英

摘 要： 目前化學(xué)需氧量檢測方法有很多，采用6B-1800型速測儀法與重鉻酸鹽法對化學(xué)需氧量的測試結(jié)果進(jìn)行對比。化學(xué)需氧量（COD）可以反應(yīng)水體受有機(jī)物污染的程度，是水處理過程中工藝調(diào)節(jié)以及排放標(biāo)準(zhǔn)中重要的考察指標(biāo)。目前測試方法主要有重鉻酸鉀法、庫侖法、快速密閉催化消解法（含光度法）、氯氣校正法（高氯廢水）。HJ828—2017《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定：重鉻酸鹽法》是在1989年標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂，雖將取樣體積減半，在一定程度上減少了有毒物質(zhì)消耗和污染，但仍有不足，并且僅消解時間就需要2h，檢測效率很低。為遵循環(huán)保理念并且提高效率，市面上已有很多參考快速消解分光光度法原理研發(fā)的速測儀，現(xiàn)針對實驗室已有6B-1800型速測儀，將其與重鉻酸鹽法進(jìn)行實驗對比，考察該速測儀在COD測定過程中結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)需氧量;速測儀;重鉻酸鹽法

【中圖分類號】X832 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.039

引言：化學(xué)需氧量的測定方法較多，有重鉻酸鉀法、庫倫法、快速密閉催化消解法（含光度法）、節(jié)能加熱法、氯氣校正法（高氯廢水）、快速消解-分光光度法和高錳酸鹽指數(shù)法[2]。水質(zhì)分析項目復(fù)雜，不僅需要分析人員良好的技術(shù)水平，還需要在保證分析質(zhì)量的情況下盡量提高工作效率。本文選取常用的重鉻酸鹽法和快速消解分光光度法，進(jìn)行COD含量的測定對比，探討兩種分析方法的優(yōu)劣性，目的是為了提高COD分析效率和準(zhǔn)確度。

1 實驗原理和方法

1.1 重鉻酸鉀法

1.1.1 實驗原理。在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀氧化水樣中的還原物質(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)硫酸亞鐵銨的用量算出水樣中還原性物質(zhì)所消耗氧的量。

1.1.2 儀器設(shè)備與試劑。雙誠SCOD-102標(biāo)準(zhǔn)COD消解器（KY-IE-20190739-42）。試劑均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的分析純試劑和蒸餾水，下同。

1.1.3 實驗方法。實驗步驟按照文獻(xiàn)《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽法》（HJ828-2017）中規(guī)定進(jìn)行操作。取20.00mL水樣加入250mL磨口的回流錐形瓶中，準(zhǔn)確加入10.00mL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，從冷凝管上口加入30mL硫酸-硫酸銀溶液，輕輕搖動錐形瓶使溶液混勻，加熱回流2h?；亓鹘Y(jié)束，冷卻，加3～5滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，溶液顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色變至紅褐色即為終點，記錄滴定液用量?？瞻讓嶒炗谜麴s水同樣操作，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。根據(jù)硫酸亞鐵銨的用量計算出COD數(shù)值。

1.2 速測儀法

1.2.1 主要實驗儀器和試劑。6B-1800型水質(zhì)多參數(shù)速測儀、6B-24型雙溫區(qū)智能消解儀、C1、C2專用試劑。

1.2.2 測定原理。該儀器采用已知量的重鉻酸鉀溶液，在強(qiáng)酸溶液中，以配套試劑作為氧化劑和催化劑，經(jīng)165℃高溫消解20min后，重鉻酸鉀被水中的有機(jī)物還原成Cr3+，在一定檢測波長下測定Cr3+含量并通過比色測定COD值。

2 結(jié)果與分析

分別選取具有代表性的低、中和高三種不同濃度的水樣，每種濃度同時用分光光度法和重鉻酸鹽法做六組平行樣測試，并進(jìn)行分析對比。現(xiàn)已知低濃度質(zhì)控范圍為27.8±3mg/L，中濃度的質(zhì)控范圍為78±5mg/L，高濃度的質(zhì)控范圍在174±10mg/L，每種方法做兩組空白和質(zhì)控，以檢驗實驗的準(zhǔn)確率，嚴(yán)格按照實驗規(guī)程操作。

2.1 測試環(huán)境水樣。分別選擇不同濃度及種類的水樣進(jìn)行測定，工業(yè)廢水及生活廢水由于來源和成分復(fù)雜，懸浮物濁度會對結(jié)果產(chǎn)生一定影響，故速測儀法相較于重鉻酸鹽法有一定誤差，但在可控范圍內(nèi)，能夠基本滿足多種水質(zhì)的大批量監(jiān)測需求。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液測定。用2種方法分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定，，兩種方法結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)樣品有效值范圍內(nèi)，并且標(biāo)準(zhǔn)偏差及相對誤差均較低，說明這兩種測試方法的精密度和準(zhǔn)確度都符合環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求。

3 化學(xué)需氧量檢測方法優(yōu)點缺點分析

化學(xué)需氧量指標(biāo)檢測技術(shù)操作簡單，且成本低，適用范圍廣泛，特別是針對一些污染較為嚴(yán)重的水體，通過化學(xué)需氧量的檢測方法能夠明確地分析出其污染程度?；瘜W(xué)需氧量指標(biāo)檢測技術(shù)存在不足，在使用的過程中比較依賴氧化劑，但氧化劑其自身的能力有限，當(dāng)前氧化劑種類較多，效果不同，在對水體檢測過程中，需要根據(jù)需求來選擇氧化劑。如果在氧化劑的選擇過程中出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致后續(xù)工作開展困難，甚至出現(xiàn)其他化學(xué)反應(yīng)，影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。如果水體之中還有一些雜質(zhì)和污染物很難實現(xiàn)降解，其氧化能力相對較弱，使得獲取數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響實驗結(jié)果。另外，氧化劑很可能會對一些特定的物質(zhì)產(chǎn)生氧化反應(yīng)，而且效果比較理想，例如，直鏈脂肪族化合物在運(yùn)用的過程中就會起到良好的反應(yīng)效果，但對于一些特殊的物質(zhì)，其氧化效果不夠理想，而且還會造成較大數(shù)值的偏差。為此，可能導(dǎo)致水體污染程度與實際有所偏離，水體中含有的氯離子和其他還原性物質(zhì)過多，這些物質(zhì)也會與檢測時候所使用的氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使得需氧量持續(xù)上升。這些物質(zhì)本不是對水有污染，但通過各方面的影響會造成數(shù)據(jù)的偏差，從而顯示為主要污染源。

結(jié)語：通過兩種檢測方法對不同濃度的水樣COD檢測結(jié)果對比可知，兩種方法均能滿足實驗室測試要求，在進(jìn)行低濃度COD檢測時，分光光度法優(yōu)于重鉻酸鹽法;進(jìn)行高濃度COD檢測時，應(yīng)選擇重鉻酸鹽法。使用分光光度法測定COD時試劑用量少，自動化程度高，具有節(jié)約人力，操作簡單、快速便捷、危險系數(shù)低等優(yōu)點，在進(jìn)行批量水樣COD檢測時推薦優(yōu)先使用分光光度法。

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