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重铬酸钾法测定化学需氧量(COD)的方法介绍

2021.12.09
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zhaoqisun

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  一、重铬酸钾法

  1.方法原理

  在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据硫酸亚铁铵的用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。

  2.干扰及消除

  酸性重铬酸钾氧化性很强,可氧化大部分有机物,加入硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可完被氧化,而芳香族有机物却不易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体接触,氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与磷酸银作用产生沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于1000 mg/L的样品应先作定量稀释,使含量降低至1000 mg/L以下,再行测定。

  3.方法的适用范围

  用0.25 mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50 mg/L的COD值,经稀释水样的测定上限是700 mg/L。用0.025 mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5~50 mg/L的COD值,但低于10 mg/L时测量准确度较差。

  4.仪器

  ①回流装置:带250 ml锥形瓶的全玻璃回流装置(如取样量在30 ml以上,采用500 ml锥形瓶的全玻璃回流装置);②加热装置:变电炉;③50 ml酸式滴定管。

  5.试剂

  ①重铬酸钾标准溶液(1/6K2CrO7=0.2500 mol/L);②试亚铁灵指示液;③硫酸亚铁铵标准溶液;④硫酸-硫酸银溶液;⑤硫酸汞:结晶或粉末。

  6.步骤

  (1)取20.00 ml混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.00 ml)置250 ml磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00 ml重铬酸钾标准溶液及数粒洗净的玻璃珠或沸石,连接回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入30 ml硫酸一硫酸银溶液,轻轻摇动雏形瓶使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸时计时)。

  ①对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂于15 mm×150 mm硬质玻试管中,摇匀,加热后观察是否变成绿色。如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直到溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析对应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于5 ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次逐级稀释。

  ②废水中氯离子含量超过30 mg/L时,应先把0.4 g硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加20.00 ml废水(或适量废水稀释至20.00 ml),混匀。以下操作同上。

  (2)冷却后,用90 ml水从上部慢慢冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140 ml,否则因酸度太大,滴定终点不明显。

  (3)溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

  (4)测定水样的同时,以20.00 ml重蒸馏水,按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

  7.计算

image.png

  式中:C——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度( mol/L);V0——滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(ml);V1——滴定水样时硫亚铁铵标准溶液的用量(ml);V——水样的体积(ml);8——氧(1/2O)摩尔质量(g/mol)。

  8.精密度和准确度

  六个实验室分析COD为150 mg/L的邻苯二甲酸氢钾标准溶液,实验室内相对标准偏差为4.3%;实验室间相对标准偏差为5.3%。

  9.注意事项

  ①使用0.4 g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40 mg,如取用20.00 ml水样,即最高可络合2000 mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦可少加硫酸汞,保持硫酸汞:氯离子=10:1。若出现少氯化汞沉淀,并不影响测定。

  ②水样取用体积可在10.00~50.00 ml范围之间,但试剂用量及浓度需按表1进行相应调整,也可得到满意的结果。

  image.png

  ③对于化学需氧量小于50 mg/L的水样,应改用0.0250 mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01 mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。

  ④水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应是加入量的1/5~4/5为宜。

  ⑤用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176 g,所以溶解0.4251 g邻苯二甲酸氢钾于重蒸馏水中,转入1000 ml容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500 mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。

  ⑥CODCr的测定结果应保留一位有效数字。

  ⑦每次实验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其应注意其浓度的变化。标定方法亦可采用如下操作:于空白试验滴定结束后的溶液中,准确加入10.00 ml、0.2500 mol/L重铬酸钾溶液,混匀然后用硫酸亚铁铵标准溶液进行标定。

  ⑧回流冷凝管不能用软质乳胶管,否则容易老化、变形、冷却水不通畅。

  ⑨用手摸冷却水时不能有温感,否则测定结果偏低;滴定时不能激烈摇动锥形瓶,瓶内试液不能溅出水花,否则影响测定结果。


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