水中化學需氧量測定方法探究

劉永慧

涼山州冕寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站 四川 涼山州 615600

引言

水環(huán)境中化學需氧量的測定大多根據(jù)重鉻酸鉀消耗的量來間接得到被測水樣中還原物質含量。水中化學需氧量的測定結果能夠有效反應水體環(huán)境中還原物質污染情況。

1 測定影響因素

化學需氧量作為一個條件性指標，除在操作過程中嚴格按操作步驟進行外，測定結果還受以下因素影響：

（1）水質：實驗試劑配制所需用水必須是新鮮純凈的蒸餾水，如果蒸餾水中含有有機質，或者蒸餾水放置時間過長，會容易造成水質污染，從而給水中化學需氧量測定帶來干擾。如果使用的是超純水，則超純水的 電導率要滿足實驗用水要求[1]。

（2）試劑：測定過程中使用到的硫酸等試劑應符合分析純的要求。重鉻酸鉀應使用優(yōu)級純的或基準級的。指示劑在制備完成后應按照試劑合理保持，試亞鐵靈試劑保持在棕色瓶內。先用標準重鉻酸鉀標準液滴定，之后才能使用硫酸亞鐵銨溶液進行測定。硫酸-硫酸銀溶液如果是提前配置，定期搖動，避免形成結晶鹽對檢測結果造成干擾。當反應條件為酸性時，重鉻酸鉀發(fā)生分解，此時試劑中的陰離子與重鉻酸鉀的分解產(chǎn)物反應生成鉻酸銀沉淀，使測定結果偏大。

（3）水樣中還原物質：具體包括氯離子、二價鐵離子、硫化物等。如果氯離子含量較高，則會導致被測水樣中有機物氧化不完全。如果反應環(huán)境為酸性，氯離子還會被氧化成氯氣，同樣干擾測定結果。通常在被測樣品中加入硫酸汞來消除水樣中的氯離子，使其轉變?yōu)榱蛩峁焕蓴_。二價鐵離子或者硫化物的存在會導致測定結果偏高。通?？上韧ㄈ胱懔靠諝?，促使水樣中的二價鐵離子和硫化物被氧化成沉淀產(chǎn)物，過濾去除沉淀后再進行測定。

取樣方法和取樣體積：被測水樣是否具有代表性是衡量取樣是否合理的衡量指標。取樣中如果將顆粒物或懸浮物混入樣品中就會造成測定結果偏差。取樣過程中是否及時充分搖勻也會對樣品測定結果帶來影響。取樣移液管位置應放置在瓶中間。取樣體積應超過實驗所需要體積，便于平行樣品分析，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理。

2 氧化還原滴定法

該測定方法是最常用的檢測方法。水樣中的重鉻酸鉀溶液濃度已知，在強酸環(huán)境下，利用銀鹽的催化作用得到的產(chǎn)物能夠使試亞鐵靈指示劑顯色，根據(jù)重鉻酸鉀消耗量可計算出被測水樣中還原物質消耗氧的質量濃度。分析過程中，標準方法是的采用加熱回流，這種方式耗時長。因此研究人員采用微波消解的方式，通過高頻微波作用加快有機物消解速度，縮短測定時間[2]。

3 去除氯離子的方法

很多污水含有高濃度的氯離子，在水中化學需氧量檢測過程中，采用氧化還原滴定法檢測會受到氯離子的干擾，氯離子會導致催化劑濃度降低，影響有機物氧化反應進程，還可能被氧化生成氯氣逸出，導致化學需氧量數(shù)值偏離真實值。為了提高檢測結果準確度，需要采取方法消除氯離子干擾。

硫酸汞法：在水樣中加入硫酸汞溶液（過量），氯離子與硫酸汞發(fā)生難溶解的[Hg(SO)4]2-。這樣就可以是水樣中的氯離子轉變成沉淀物，從而消除氯離子干擾。注意硫酸汞溶液應過量，確保反應充分，通常情況可加入氯離子量的10倍以上。但要注意做好實驗廢液的處理，避免因硫酸汞鹽而造成二次污染。

硝酸銀溶液法：在水樣中加入K2O2Cr7，然后再加入硝酸銀溶液對水樣進行滴定，直到溶液呈現(xiàn)磚紅色沉淀。之后對水樣進行加熱回流，如果溶液仍然有磚紅色沉淀，那么再加入氯化鈉溶液直到沉淀消失。該方法可以去除水樣中氯離子干擾，而且能夠避免汞的二次污染。反應主要方程式如下：

氯氣校正法：對實驗中的氯氣采用氫氧化鈉溶液進行吸收，然后再用硫代硫酸鈉進行滴定，根據(jù)硫代硫酸鈉消耗的量可以計算出氧的消耗量，從而得到氯離子的校正值。這種方法主要適用于水樣中氯離子濃度含量低于20000mg/L的情況。在用氯氣校正法測定高氣廢水中化學需氧量的濃度時，一定要嚴格控制浮子流量計的使用，以免發(fā)生倒吸現(xiàn)象。

碘化鉀-高錳酸鉀法：用過量的高錳酸鉀氧化水樣中的物質，剩余高錳酸鉀用碘化鉀還原，最后用硫代硫酸鈉滴定，根據(jù)硫代硫酸鈉的消耗量計算氧的消耗量，得到氯離子的校正值。這種方法主要適用于油氣田或煉化企業(yè)中氯離子濃度含量在10000～400000mg/L的情況[3]。

4 結束語

綜上所述，水環(huán)境監(jiān)測工作中，采用科學合理的方法對水樣進行檢測是非常重要的。通過對水中化學需氧量測定影響因素和方法進行分析論述，更好地便于從業(yè)人員對當前水中化學需氧量測定技術方法進行梳理，把握測定技術發(fā)展動向，幫助監(jiān)測人員提升水質監(jiān)測水平，提高水質監(jiān)測效率。