化學(xué)需氧量的測定滴定法與分光光度法探究

袁鑫

摘要：化學(xué)需氧量是水體水質(zhì)評價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)，目前我國對化學(xué)需氧量的測定方法主要有兩種方法，它們分別是滴定法與光度法，傳統(tǒng)的滴定法其使用效率并不是那么的高，在分析的過程中手續(xù)也較為的復(fù)雜，最為主要的是當(dāng)樣品的數(shù)量過多的時(shí)候其效益結(jié)果不是很理想甚至可以說是沒有。需要對地表水、地下水或者是生產(chǎn)廢水進(jìn)行檢測的時(shí)候可以使用光度法，而水體的渾濁度過高時(shí)期測定效果并不是那么理想。本文就對兩種方法進(jìn)行分析比較，探討兩種方法的優(yōu)劣性，并對其進(jìn)行一定的簡化改進(jìn)，提高分析效率。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)、化學(xué)需氧量、滴定法、光度法;

一、引言

在對水質(zhì)樣品進(jìn)行檢測時(shí)候有一項(xiàng)非常主要的指標(biāo)，那就是化學(xué)需氧，之所以說它重要是因?yàn)樗从车氖撬w中耗氧有機(jī)物的多少。在傳動的測量方法中有關(guān)水樣經(jīng)過回流氧化處理以后會使用硫酸亞鐵來對剩余的重鉻酸鉀進(jìn)行滴定，這種方法操作較為簡單，測量結(jié)果的重現(xiàn)性比較好，唯一不足的是所需要的樣品數(shù)量會比較多，分析所用的時(shí)間較長，對于試劑的需求量較大，能耗方面較大。而使用分光光度法進(jìn)行測量所需要的樣品數(shù)量較少，分析速度快，所需要的試劑量少，無論是工作效率還是工作量上都有著極大的提升，因此逐漸受到了分析人員的灌注。

二、重鉻酸鉀滴定法

2.1 測定原理

首先將過量的重鉻酸鉀溶液滴入待測的水體樣本中，其次將強(qiáng)硫酸作為介質(zhì)、硫酸銀作為催化劑導(dǎo)入待測樣本中，最后經(jīng)過一段時(shí)間的沸騰與回流后子在對其進(jìn)行檢測，檢測滴定液在這里我們選擇硫酸亞鐵銨，指示劑可以選擇試亞鐵靈，在滴定的過程中所消耗的硫酸亞鐵銨經(jīng)過一系列的是換算就能夠得出樣本中化學(xué)需氧量。

2.2 測量儀器

滴定的過程中需要使用到相關(guān)的儀器設(shè)備，儀器方面有50ml酸式滴定管、250ml錐形瓶。設(shè)備方面有加熱設(shè)備、回流設(shè)備以及微波快速消解儀。

2.3 測定試劑

（1）硫酸銀，AR、濃硫酸，AR、硫酸汞，AR、硫酸銀-硫酸試劑，首先向500ml的濃硫酸中加入5克的硫酸銀，輕微震蕩使其溶解以后放置1-2天備用。（2） 標(biāo)準(zhǔn)溶液0.250mol/L，將12.2580g烘干的重鉻酸鉀溶于水中。（3）硫酸亞鐵銨的標(biāo)準(zhǔn)溶液，將19.5g硫酸亞鐵銨溶液溶于水中，在加入10ml的濃硫酸一同稀釋到500ml，在使用之前先使用 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定期濃度，標(biāo)定的方法是先在250ml的錐形瓶中加入10ml的 標(biāo)準(zhǔn)溶液，隨后加入水至100ml，加完水以后在加入10ml的濃硫酸攪拌均勻并對其冷卻，冷卻完以后朝錐形瓶內(nèi)滴入2-3滴的試亞鐵靈指示劑，緊接著用硫酸亞鐵銨對其滴定，一直到呈紅褐色為止，此時(shí)記錄所消耗的硫酸亞鐵銨的體積。其中硫酸亞鐵銨的濃度為 （4）COD的標(biāo)準(zhǔn)溶液（5）試亞鐵靈指示劑（6）硝酸銀溶液0.1mol/L（7）防止爆沸玻璃珠。

2.4 測定步驟

首先向250ml的錐形瓶中分別加入水樣、COD標(biāo)準(zhǔn)溶液500mg/L、COD標(biāo)準(zhǔn)溶液50mg/L、蒸餾水5ml（記錄為 ），隨后加入清水至20ml，加完水以后在加入10ml的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.250mol/L，緊接著再放入3顆防爆沸玻璃珠并接入回流裝置，當(dāng)溶液開始沸騰的時(shí)候回流兩個(gè)小時(shí)。隨后當(dāng)溶液沸騰完以后對其進(jìn)行一定程度的冷卻，緊接著使用一定量的清水從冷凝管上方開始沖洗冷凝管，沖洗完以后取下錐形瓶加水加到80-100ml左右，加水完成以后滴入2-3滴的試亞鐵靈指示劑并用硫酸亞鐵銨的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，一直到溶液呈現(xiàn)為紅褐色為止，在這個(gè)過程中，樣品所消耗的硫酸亞鐵銨記錄為 ，參照樣本消耗的硫酸亞鐵銨記為 ，最后使用相關(guān)公式對其進(jìn)行計(jì)算，其中所用到的公式為 ，在這個(gè)計(jì)算式當(dāng)中C的含義為用來滴定的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。

三、快速分解分光光度法

3.1 測定原理

跟滴定法的測定原理有一定的相似，都是先將過量的重鉻酸鉀溶液滴入待測的樣本中去，緊接著以濃硫酸為介質(zhì)，硫酸銀為催化劑倒入待測樣本中，隨后在165攝氏度左右的時(shí)候會消解，緊接著立即使用分光光度法來測量化學(xué)需氧量的值。

3.2 測定儀器

不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用到的有關(guān)儀器設(shè)備是不同的，在使用分光光度法對化學(xué)需氧量進(jìn)行測定的時(shí)候也同樣會使用到有關(guān)儀器設(shè)備。

3.3 測定試劑

分光光度法所使用的試劑數(shù)量明顯比測定滴定法所使用的試劑數(shù)量要少一些，在這里我們只說一些較為主要的試劑，在分光光度法中最為主要的試劑就是鉻酸鉀溶液（ ），與滴定法所使用的濃度不同，該方法所使用到的濃度為50g/L。首先向10克的鉻酸鉀溶中倒入適量的蒸餾水，其次再向溶液中加入適量的硝酸銀溶液，在加入的過程中出現(xiàn)紅色沉淀的時(shí)候停止加入硝酸銀。最后任何溶液都不加入對以有的溶液進(jìn)行搖勻，搖勻以后對其進(jìn)行靜置，經(jīng)過一晚后對其進(jìn)行過濾并加入稀釋到200毫升。

3.4 測定步驟

首先打開COD快速消解儀器，將預(yù)熱溫度設(shè)定在163-167攝氏度的范圍內(nèi)，當(dāng)儀器的預(yù)熱溫度達(dá)到規(guī)定值的時(shí)候會自動報(bào)警提示，其次使用移液管準(zhǔn)確的量取5.0ml的試樣加入到消解管中，緊接著向消解管中分別加入0.250mol/L重鉻酸鉀溶液5.0ml和硫酸-硫酸銀溶液5ml，將管蓋擰緊以后反復(fù)顛倒試管使其內(nèi)部溶液混合均勻。最后快速將分解管放入到COD快速消解儀的加熱孔中，當(dāng)儀器加熱孔中的溫度上升到設(shè)定值的時(shí)候計(jì)時(shí)加熱15分鐘，加熱完成以后取出解熱管在外界環(huán)境中冷卻2分鐘，冷卻完成以后在反復(fù)顛倒使其內(nèi)部溶液混合均勻，隨后放到水冷卻槽中冷卻至室溫。

四、分析步驟的簡化

無論是從試劑的數(shù)量上還是使用儀器設(shè)備的數(shù)量上重鉻酸鉀法都比快速分解分光光度法要多，所以這也就使得重鉻酸鉀法的分析步驟要多，因此可以對其進(jìn)行一定的簡化。取三份樣品分別是待測水樣、空白樣（蒸餾水）、標(biāo)準(zhǔn)樣，三份樣品按照順序依次放到消解管中去，緊接著向三個(gè)分解管中各自滴入5毫升的硫酸-硫酸銀溶液與重鉻酸鉀溶液，加完上述溶液以后把分解管放入到微波消解儀里消解10分鐘，消解完以后使其自然冷卻到室溫，冷卻完以后將消解液倒入到事先準(zhǔn)備好的錐形瓶中去，滴定液選擇硫酸亞鐵銨，指示劑選擇試亞鐵靈，這兩個(gè)溶液都適量的滴入到消解液中，當(dāng)溶液完全變?yōu)榧t褐色的時(shí)候停止加入滴定液與指示劑，最后記錄好所消耗的硫酸亞鐵銨的量。

同時(shí)記錄所消耗的硫酸亞鐵銨的量。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較分析

通過對上述幾種實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)果進(jìn)行分析得出，檢測結(jié)果并沒有特別明顯的差別。只不過分光光度法對較為渾濁的水體進(jìn)行檢測的時(shí)候因?yàn)閼腋∥飳庥幸欢ǖ奈兆饔盟詼y定的結(jié)果會比較高，微波消解重鉻酸鉀法與規(guī)定記錄結(jié)果沒有太大的差異。

六、討論

在國家標(biāo)準(zhǔn)測定方法中COD的回流操作所持續(xù)的時(shí)間一般為兩個(gè)小時(shí)，樣品數(shù)量少的發(fā)該方法還可以應(yīng)付的過來，若是樣品數(shù)量過大那么對其進(jìn)行分析測定就會有一定的不經(jīng)濟(jì)性，若是改用微波消解的方法就能夠一次性的解決多個(gè)樣品，而且使用該方法操作簡單，消解的時(shí)間最多需要10分鐘左右，能夠極大的提高其分析效率，高效率的同時(shí)測定結(jié)果的準(zhǔn)確性也有著一定的保障。

參考文獻(xiàn)

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