化学需氧量(COD)测定方法比较
重铬酸钾回流法(GB1191489)测定COD,具有重现性好、准确度和精密度高的优点,但存在消解时间长、效率低、二次污染大、Cl-干扰大等不足,特别是大批量样品测定和应急监测,更显示出它的局限性。鉴于此,提出快速测定COD的分光光度法和微波密封消解法。
一、 分光光度法测定原理、试剂及仪器
1、测定原理
在酸性溶液中,还原性物质和重铬酸钾反应所生成的Cr3+对620nm的光有很大吸附能力,其吸光度与Cr3+浓度的关系服从朗伯-比尔定律,因而通过测定Cr3+离子的吸光度可以测出试剂的COD值。
2、主要仪器、试剂
仪器:COD加热器、DR/2010分光光度计(美国哈希)、哈希测定管。
试剂:重铬酸钾标准液(1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
1%硫酸—硫酸银溶液、硫酸汞(分析纯)。
3、操作步骤
a、 COD测定管试剂的配制:取清洁的哈希COD测定管若干支,在每支管中均分别依次加入1ml重铬酸钾标准溶液、3ml1%硫酸—硫酸银溶液、硫酸汞溶液,混合均匀后,盖上盖子备用。
b、 配置COD浓度为15、30、45、50、100、200、300、400、500、600、800、1000ml/L的标准系列溶液。
c、 取13支已加过试剂的试管,在**支管中加入2ml去离子水,作为调零管,其余12支管中,分别加入2ml不同浓度的COD标准使用液,盖上试管后摇匀,在COD加热器下于150℃下消解40分钟,冷却至室温后,在DR/2010分光光度计上测定其吸光度,绘制标准曲线。
d、 测定待测水样。
二、 微波密封消解法测定原理、试剂及仪器
1、测定原理
微波密封快速法和重铬酸钾回流法一样,采用硫酸—重铬酸钾消解体系,在硫酸银催化下,采用2450MHz的电磁波(微波)来加热反应液,采用密封消解方式使消解罐内部压强迅速提高到203kPa,在高温高压下达到快速消解的目的。消解后过量的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,以试亚铁灵为指示剂,根据硫酸亚铁铵的消耗量计算出COD值。
2、主要仪器、试剂
仪器:WMX-Z型微波密封消解COD快速测定仪,聚四氟乙烯、密封消解罐,50ml酸式滴定管。
试剂:无贡(二价)消解液、硫酸亚铁铵溶液(浓度约为0.042mol/L)、1%硫酸—硫酸银溶液、试亚铁灵指示剂、硫酸贡(晶体或粉末)。
3、操作步骤
在各消解样中加入空白样(5.00ml蒸馏水、5.00ml无贡消解液、5.00ml硫酸—硫酸银溶液或待测样(5.00ml待测液、5.00无贡消解液、5.00ml硫酸—硫酸银溶液)。
若水样含有Cl-则在加入水样前加入0.1g硫酸汞粉末(Cl-浓度>2000mg/L时,视实际情况稀释水样或补加适量硫酸汞,摇动1min后,在依次加入无汞消解液和1%硫酸—硫酸银溶液,摇匀后旋紧密封盖,均匀放入微波密封消解快速测定仪消解,消解时间取决于消解罐数目(该试验消解罐数目为6个,消解时间8min)。消解后取出冷却,转移入150ml锥形瓶中,*终体积约为30ml。加入两滴试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵溶液滴定。样品COD值计算公式为:
式中:c------硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);
VO---滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml);
V1---滴定水样时硫酸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)。
三、结语
1、测定水样时,分光光度法的消解时间为40min,微波密封消解法的消解时间是8min,重铬酸钾回流法的消解时间是2h,所以分光光度法和微波密封消解法可以提高COD测定效率。
2、分光光度法和微波密封消解法试剂用量少,节约能源,且能有效减轻银盐、汞盐、铬盐等造成的二次污染。
3、对于标准样品和类似于标准样品的测试,分光光度法和微波密封消解法具有较好的精密度和准确度,这对大批量的分析和应急监测工作有一定的现实意义。
4、分光光度法和微波密封消解法对测定成分复杂,影响因素比较多的污水样时,尚存在一定的不足,还需要进一步完善。