一、重鉻酸鉀法測定COD原理
在強(qiáng)酸性溶液中,準(zhǔn)確加入過量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,加熱回流,將水樣中還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)氧化,過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴,根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液量計(jì)算化學(xué)需氧量。
Cr2O7+14H+6e 2Cr+7H2O (水樣的氧化)
Cr2O7+14H+6Fe 2Cr+6Fe+7H2O (滴定)
Fe+ 試亞鐵靈(指示劑)→ 紅褐色(終點(diǎn))
二、器材
1.250mL全玻璃回流裝置;
2.四聯(lián)可調(diào)電爐;
三、試劑
1.重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(C=0.2500mo1/L):稱取預(yù)先在120℃烘干2h的基準(zhǔn)或優(yōu)質(zhì)純重鉻酸鉀12.258g溶于水中,移入1000mL容量瓶,稀釋至標(biāo)線,搖勻。
2.試亞鐵靈指示劑:稱取1.485g鄰菲啰啉(C12H8N2.H2O)、0.695g硫酸亞鐵FeSO4.7H2O)溶于水中,稀釋至100ml,貯于棕色瓶內(nèi)。
3.硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(c≈0.1mol/L):稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中,邊攪拌邊緩慢加入20mL濃硫酸,冷卻后移入1000ml容量瓶中,加入稀釋至標(biāo)線,搖勻。臨用前,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。
標(biāo)定方法:準(zhǔn)確吸取10.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于500mL錐形瓶中,加入稀釋至110ml左右,緩慢加入30mL濃硫酸,混勻。冷卻后,加入3 滴試亞鐵靈指試液(約0.15mL),用硫酸亞鐵銨溶液滴定,溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)。
式中;C--硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L);
V一一硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量(ml)。
4.硫酸一硫酸銀溶液:于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀。放置l-2d,不時搖動使其溶解。
5.硫酸汞:結(jié)晶或粉末。
6.待測樣品
四、測定步驟
1.取20.00 mL混合均勻的水樣(或適量水樣稀釋至20.00mL)置于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)顆小玻璃珠或沸石,連接磨口回流冷凝管,從冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸一硫酸銀溶液,輕輕搖動錐形瓶,使溶液搖勻,加熱回流2h(自開始沸騰時計(jì)時)。對于化學(xué)需氧量高的廢水樣,可先取上述操作所需體積1/10的廢水樣和試劑于15×150mm硬質(zhì)玻璃試管中,搖勻,加熱后觀察是否成綠色。如溶液顯綠色,再適當(dāng)減少廢水取樣量,直至溶液不變?yōu)橹梗瑥亩_定廢水樣分析時應(yīng)取用的體積。稀釋時,所取廢水樣量不得少于5ml。,如果化學(xué)需氧量很高,則廢水樣應(yīng)多次稀釋。廢水中氯離子含量超過30mg/L時,應(yīng)先把0.4g硫酸汞加入回流錐形瓶中,再加20.00mL廢水(或適量廢水稀釋至20.00mL),搖勻。
2.冷卻后,用90ml水沖洗冷凝管壁,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。
3.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。
4.測定水樣的同時,取20.00mL重蒸餾水,按同樣操作空白實(shí)驗(yàn)。記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。
五、計(jì)算
式中c一一硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L);
V0--滴定空白時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(mL);
V1--滴定水樣時硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量(mL);
g--氧(l/2)摩爾質(zhì)量(g/mL)。
六、測定結(jié)果
時間 |
待測樣品編號 |
取樣體積(ml) |
COD/mg/L |
環(huán)境溫度(℃) |
報告人 |
1.使用0.4g硫酸汞絡(luò)合離子的最高量可達(dá)40mg,如取用20.00mL水樣,即最高可絡(luò)合2000mg/L氯離子水樣。若氯離子的濃度較低,也可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯離子=10:1(W/W)。若出現(xiàn)少量氯化汞沉淀,并不影響測定。
2.水樣取用體積可在10.00-50.00mL范圍內(nèi),但試劑用量及濃度需按下表進(jìn)行調(diào)整,也可得滿意結(jié)果。
水樣取用量和試劑用量表
水樣體積(mL) |
0. 2500mol/L K2Cr2O4(mL) |
H2SO4-A2SO4溶液(mL) |
H2SO4(g) |
[(NH4)2Fe(SO4)2] (mol/L) |
滴定前總體積(mL) |
10.0 |
5.0 |
15 |
0.2 |
0.050 |
70 |
20.0 |
10.0 |
30 |
0.4 |
0.100 |
140 |
30.0 |
15.0 |
45 |
0.6 |
0.150 |
210 |
40.0 |
20.0 |
60 |
0.8 |
0.200 |
280 |
3.對于化學(xué)需氧量小于50mg/L的水樣,應(yīng)該用0.025mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液?;氐螘r用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液。
4.水樣加熱回流后,溶液中重鉻酸鉀剩余量應(yīng)為加入量的1/5-4/5為宜.
5.用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查試劑的質(zhì)量和操作技術(shù)時,由于每克鄰苯二甲酸氫鉀的理論CODcr值為1.176g,所以,溶解0.4251g鄰苯二甲酸氫鉀于重蒸餾水中,轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶,用重蒸餾水稀釋至標(biāo)線,使之成為500mg/L的CODcr標(biāo)準(zhǔn)溶液。用時新配。
6.CODcr的測定結(jié)果應(yīng)保留三位有效數(shù)字。
每次實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)對硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,室溫較高時尤其注意其濃度的變化。
濃縮液的COD為:238000~1870000,
氨氮還沒計(jì)算。