COD密閉回流比色法與重鉻酸鹽法的比較

來(lái)源：http://thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2019-07-22

　　摘要 重鉻酸鹽法和密閉回流比色法是目前較為常用的兩種測定化學(xué)需氧量的方法，重鉻酸鹽法具有準確度高、精密性好，適用于任何性狀水質(zhì)的分析;密閉回流比色法因操作簡(jiǎn)便，試劑用量少，在時(shí)間及能耗成本上比前者有很大的節約。但密閉回流比色法存在較大的系統誤差，準確度較差。因此在兩種方法的選擇上需要視具體情況而定。

　　關(guān)鍵詞 化學(xué)需氧量;重鉻酸鹽法;密閉回流比色法;消解;比色

　　化學(xué)需氧量是水質(zhì)分析中一項重要的常規指標，是我國實(shí)施排放總量控制的指標之一，反映了水中受還原性物質(zhì)污染的程度[1]?；瘜W(xué)需氧量是一個(gè)條件性指標，須在強酸并加熱的條件下，在硫酸銀的催化作用下，用重鉻酸鉀作為氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，計算結果以氧的mg/L來(lái)表示。因此，水質(zhì)化學(xué)需氧量可由于加入氧化劑的種類(lèi)及濃度，反應溶液的酸度，反應溫度和時(shí)間，以及催化劑的有無(wú)而得到不同的測量結果[2]?；瘜W(xué)需氧量的測定有重鉻酸鹽法、庫侖法、快速密閉催化消解法、氯氣校正法(高氯廢水)等[3]。但重鉻酸鹽法和快速密閉催化消解法(即密閉回流比色法)是目前實(shí)驗室常用的兩大方法。大量實(shí)驗表明，用重鉻酸鹽法和密閉回流比色法兩種方法測量水中化學(xué)需氧量時(shí)，分析結果有一定差異。因此，化學(xué)需氧量的測定須根據水體性狀擇優(yōu)選擇分析方法，確保監測數據準確可靠。

　　1 重鉻酸鹽法

　　1.1 方法原理

　　在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液氧化水中還原性物質(zhì)，并在濃硫酸這種強酸介質(zhì)下以硫酸銀作為催化劑加速反應進(jìn)程[4]，水樣沸騰并經(jīng)空氣冷凝管回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的還原劑硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度，即化學(xué)需氧量[5]。

　　1.2 儀器設備

　　1.2.1 加熱及回流裝置。重鉻酸鹽法GB11914-89規定了采用帶有24號標準磨口的250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置，同時(shí)使用變阻電爐進(jìn)行加熱，整個(gè)加熱過(guò)程使用冷卻水冷卻。這種加熱回流裝置耗能又耗水，在加入濃硫酸時(shí)由于是從回流裝置頂部加入有一定的安全隱患。因此，在充分保證分析方法準確可靠的前提下，目前以JH-12型COD恒溫加熱器和空氣回流冷凝管替代原有的加熱及回流裝置，一次可消解12瓶水樣，加熱裝置采用全自動(dòng)控溫控時(shí)，節能又節水，在安全性上也有較好的保證，大大提高了分析效率。

　　1.2.2 25ml或50ml酸式滴定管。

　　1.3 操作步驟

　　1.3.1 加入約0.4g硫酸汞，以去除氯化物對實(shí)驗的干擾。樣品經(jīng)回流后氯離子可與硫酸汞結合形成可溶性的氯汞絡(luò )合物[6]。

　　1.3.2 取20.00ml蒸餾水及水樣，與硫酸汞混勻。

　　1.3.3 加入10.00ml重鉻酸鉀標準溶液。對于化學(xué)需氧量濃度低于50mg/L的水樣，采用低濃度0.0250mol/L重鉻酸鉀標準溶液氧化;對于化學(xué)需氧量濃度高于50mg/L的水樣則采用高濃度0.250mol/L的重鉻酸鉀標準溶液氧化。

　　1.3.4 空白及水樣加入30ml濃硫酸-硫酸銀，保證反應溶液呈現強酸性。

　　1.3.5 空白及水樣在170℃下加熱回流兩小時(shí)[7]。待冷卻后，在加熱管內加入90ml蒸餾水。

　　1.3.6 在稀釋后的反應溶液內滴入三滴試亞鐵靈指示劑，加入攪拌轉子。用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定(低濃度的水樣用0.01mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，高濃度水樣則用0.10mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液滴定)，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變味紅褐色即為終點(diǎn)。

　　2 密閉回流比色法

　　2.1 儀器設備

　　2.1.1 COD消解器;COD消解管。

　　2.1.2 TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計。

　　2.2 消化

　　2.2.1 取樣

　　樣品與消化液(濃硫酸-硫酸銀與重鉻酸鉀以3?s1的比例混合)以1?s2的比例混合，取樣，然后加入0.1g左右硫酸汞，混勻，最后加入消化液，密封，混勻。一般為3ml樣品對6ml消化液。

　　2.2.2 反應

　　提前打開(kāi)加熱器升溫，將溫度控設在150℃。當溫度穩定在150℃時(shí)，將樣品管插入，加熱2小時(shí)。加熱器在冷卻至120-100℃時(shí)候，趁消化管還熱的時(shí)候倒轉管子數次，然后放置于冷卻架上冷卻至室溫[8]。

　　2.3 比色

　　取澄清的消化后液體，以未經(jīng)消化的空白作為參比，用20mm比色皿在600nm波長(cháng)下比色[9]。根據標準曲線(xiàn)計算化學(xué)需氧量。

　　3 用兩種方法測量化學(xué)需氧量的數據比較

　　用重鉻酸鹽法GB11914-89和密閉回流比色法對不同種類(lèi)的廢水實(shí)樣進(jìn)行測定，并以重鉻酸鹽法為參考標準，分析結果見(jiàn)表1和表2。

　　表1 兩種分析方法對低濃度廢水樣品的測定比較

　　測定方法 水樣1 水樣2

　　1 2 均值(mg/L) 標準偏差 相對標準偏差(%) 1 2 均值(mg/L) 標準偏差 相對標準偏差(%)

　　重鉻酸

　　鹽法 33.9 34.0 34.0 0.1 0.29 43.7 43.5 43.6 0.1 0.23

　　密閉回流比色法 56.9 53.1 55.0 1.9 3.45 63.9 59.7 61.8 2.1 3.40

　　相對誤差(%) 61.8 41.7

　　由表1可看出，用兩種方法對低濃度的廢水樣品1、樣品2(COD濃度<100mg/L)進(jìn)行測定，其中用重鉻酸鹽法測定的樣品標準偏差及相對標準偏差均較低，具有良好的重現性;用密閉回流比色法測定的樣品標準偏差及相對標準偏差略高，樣品重現性不佳。密閉回流比色法測量低濃度水樣相對誤差較大(以重鉻酸鹽法為參考)，與重鉻酸鹽法測定結果偏離較大，準確度較低。 　　表2兩種分析方法對高濃度廢水樣品的測定比較

　　測定方法 水樣3 水樣4

　　1 2 均值(mg/L) 標準偏差 相對標準偏差(%) 1 2 均值(mg/L) 標準偏差 相對標準偏差(%)

　　重鉻酸

　　鹽法 122 124 123 1 0.81 342 348 345 3 0.87

　　密閉回流比色法 129 130 130 1 0.77 350 356 353 3 0.85

　　相對誤差(%) 5.69 2.32

　　由表2可知，重鉻酸鹽法和密閉回流比色法分別測量高濃度水樣(COD濃度>100mg/L)時(shí)，標準偏差及相對標準偏差均較低，兩種方法都有良好的重現性。密閉回流比色法測量高濃度廢水樣品時(shí)相對誤差較低，測定結果更趨近于重鉻酸鹽法測定結果，準確度較高。

　　4 結論

　　(1)通過(guò)實(shí)驗數據分析顯示，重鉻酸鹽法測定水中化學(xué)需氧量準確度高，樣品重現性好，在采用JH-12型COD恒溫加熱器和空氣冷凝管進(jìn)行消解后，不但節能節水，安全性上也有更好的保證，大大提高了分析效率。在實(shí)驗室分析中應優(yōu)先選擇該方法。

　　(2)密閉回流比色法取樣少，試劑消耗少，操作方法簡(jiǎn)便。但由于方法存在系統誤差，不同濃度的樣品測定結果有不同的相對誤差，準確度較差。測量平行樣品時(shí)重現性不穩定。因此在方法的使用上有一定的局限性。

　　(3)為了提高工作效率，更好的發(fā)揮密閉回流比色法的優(yōu)勢，可以?xún)煞N方法交替使用。對于COD小于100mg/L的低濃度樣品，密閉回流比色法測定結果與重鉻酸鹽法偏離較大，故一般只適用于用重鉻酸鹽法測量;對于COD大于100mg/L的高濃度樣品，密閉回流比色法測定結果與重鉻酸鹽法偏離較小，相對誤差控制在一定范圍內，兩種方法測定結果基本一致，此時(shí)兩種方法均適用。

　　參考文獻

　　[1] 楊先鋒，但德忠.化學(xué)需氧量(COD)測定法的現狀及最新進(jìn)展[J].重慶環(huán)境科學(xué)，1997(4)：1-8.

　　[2] 國家環(huán)?？偩?，《水和廢水監測分析方法》編委會(huì ). 水和廢水監測分析方法(第四版增補版)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

　　[3] 呂正中，譚愛(ài)民，張磊，張心英.化學(xué)需氧量測定方法綜述[J].工業(yè)水處理，2000(10)：1-5.

　　[4] 董保珍.化學(xué)需氧量(重鉻酸鹽法)催化劑的改進(jìn)研究[J].黑龍江環(huán)境通報，2015，39(1)：5-10.

　　[5] 楊波，陳永杰，許誼，譚利.關(guān)于重鉻酸鉀法測定化學(xué)需氧量的研究[J].沈陽(yáng)化工學(xué)院學(xué)報，2003(2)：1-11.

　　[6] 戴竹青，申開(kāi)蓮，林大泉，齊敏.高氯廢水化學(xué)需氧量分析方法的研究[J].中國環(huán)境監測，2002(3)：1-5.

　　[7] 李紅蓮，賴(lài)繼榮.重鉻酸鹽法中回流時(shí)間對COD測定值影響的探討[J].閩西職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，6(2)：10-23.

　　[8] 韋利杭.化學(xué)需氧量快速測定法的研究[J].中國環(huán)境監測，1996(1)：1-10.

——本文由豐臨科技整理發(fā)布，內容供參考，如有侵權，請聯(lián)系刪除，謝謝！上海豐臨科技有限公司為你提供濁度儀(濁度計)、在線(xiàn)濁度儀、余氯儀、余氯分析儀、工業(yè)在線(xiàn)pH計、cod測定儀、pH計等多種水質(zhì)檢測儀，水質(zhì)分析儀，歡迎您前來(lái)選購，豐臨科技竭誠為您服務(wù)！