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1 應(yīng)用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水中化學(xué)需氧量的測(cè)定方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種類型的含COD值大于30mg/L的水樣,對(duì)未經(jīng)稀釋的水樣的測(cè)定上限為700 mg/L。超過(guò)水樣稀釋測(cè)定。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于含氯化物濃度大于1000 mg/L(稀釋后)的含鹽水。
2 定義
在一定條件下,經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理時(shí),水樣中的溶解性物質(zhì)和懸浮物所消耗的重鉻酸鉀鹽相對(duì)應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度。 3 原理
在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑,經(jīng)沸騰回流后,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有西歐愛(ài)好的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。
在酸性重鉻酸鉀條件下,芳烴及吡啶難以被氧化,其氧化率較低。在硫酸因催化作用下,直鏈脂肪族化合物可有效地被氧化。
4 試劑
除非另有說(shuō)明,實(shí)驗(yàn)時(shí)所用試劑均為符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?,試?yàn)用水均為蒸餾水或同等純度的水。
4.1 硫酸銀(Ag2SO4),化學(xué)純。 4.2 硫酸汞(Hg SO4),化學(xué)純。 4.3 硫酸(H2SO4),ρ=1.84g/Ml。
4.4 硫酸銀-硫酸試劑:向1L硫酸(4.3)中加入10g硫酸銀(4.1),放置1~2天使之溶解,并混勻,使用前小心搖動(dòng)。 4.5 重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:
4.5.1 濃度為C(1/6K2Cr2O7)=0.250mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:將12.258g在105℃干燥2h后的重鉻酸鉀溶于水中,稀釋至1000mL。
4.5.2 濃度為C(1/6K2Cr2O7)=0.0250mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:將4.5.1條的溶液稀釋10倍而成。
4.6 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液
4.6.1 濃度為C〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O〕≈0.10mol/L的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:溶解39g硫酸亞鐵銨〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O〕于水中,加入20ml硫酸(4.3),待其溶液冷卻后稀釋至1000ml。
4.6.2 每日臨用前,必須用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.5.1)準(zhǔn)確標(biāo)定此溶液(4.6.1)的濃度。
取10.00 mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.5.1)置于錐形瓶中,用水稀釋至約100mL,加入30 mL硫酸(4.3),混勻,冷卻后,加3滴(約0.15m L)試亞鐵靈指示劑(4.7),用硫酸亞鐵銨(4.6.1)滴定溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色,即為終點(diǎn)。記錄下硫酸亞鐵銨的消耗量(mL)。
4.6.3 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的計(jì)算:
10.00*0.250 2.50
C〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O〕=
V V
式中:V——滴定時(shí)消耗硫酸亞鐵銨溶液的毫升數(shù)。
4.6.4 濃度為C〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O〕≈0.010mol/L的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液:將4.6.1條的溶液稀釋10倍,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.5.2)標(biāo)定,其滴定步驟及濃度計(jì)算分別與4.6.2及4.6.3類同。
4.7 鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,C(KCr6H5O4)=2.0824m mol/L:稱取105℃時(shí)干燥2h的鄰苯二甲酸氫鉀(HOOCC6H4COOK)0.4251g溶于水,并稀釋至1000Ml,混勻。以重鉻酸鉀為氧化劑,將鄰苯二甲酸氫鉀*氧化的COD值為1.176g氧/克(指1g鄰苯二甲酸氫鉀耗氧1.176g)故該標(biāo)準(zhǔn)溶液的理論COD值為500mg/L。
4.8 1,10-菲繞啉(1,10-phenathroline monohy drate)指示劑溶液:溶解0.7g七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)于50mL的水中,加入1.5g1,10-菲繞啉,攪動(dòng)至溶解,加水稀釋至100mL。 4.9 防爆沸玻璃珠。
5 儀器
常用實(shí)驗(yàn)室儀器和下列儀器。
5.1 回流裝置:帶有24號(hào)標(biāo)準(zhǔn)磨口的250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置?;亓骼淠荛L(zhǎng)度為300~500mm。若取樣量在30mL以上,可采用帶500mL錐形瓶的全玻璃回流裝置。(3泡玻璃毛刺回流管,加上上部分球形回流管內(nèi)冷卻水和機(jī)內(nèi)風(fēng)機(jī)的雙重作用,確保了樣品的回流冷卻)
5.2 加熱裝置。(YHCOD-100型COD自動(dòng)消解回流儀) 5.3 25mL或50mL酸式滴定管。
6 采樣和樣品
6.1 采樣
水樣要采集于玻璃瓶中,應(yīng)盡快分析。如不能立即分析時(shí),應(yīng)加入硫酸(4.3)至pH<2,置4℃下保存。但保存時(shí)間不多于5天。采集水樣的體積不得少于100mL。 6.2 試料的準(zhǔn)備
將試樣充分搖勻,取出20.0mL作為試料。
7 步驟
7.1 對(duì)于COD值小于50mg/L的水樣,應(yīng)采用低濃度的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.5.2)氧化,加熱回流以后,采用低濃度的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.6.4)回滴。
7.2 該方法對(duì)未經(jīng)稀釋的水樣其測(cè)定上限為700mg/L,超過(guò)此*必須經(jīng)稀釋后測(cè)定。 7.3 對(duì)于污染嚴(yán)重的水樣,可選取所需體積1/10的試料和1/10的試劑,放入10*150 mm硬質(zhì)玻璃管中,搖勻后,用酒精燈加熱至沸數(shù)分鐘,觀察溶液是否變成藍(lán)綠色。如呈藍(lán)綠色,應(yīng)再適當(dāng)少取試料,重復(fù)以上試驗(yàn),直至溶液不變藍(lán)綠色為止。從而確定待測(cè)水樣適當(dāng)?shù)南♂尡稊?shù)。
7.4 取試料(6.2)于錐形瓶中,或取適量試料加水至20.0Ml。
7.5 空白試驗(yàn):按相同步驟以20.0mL代替試料進(jìn)行空白試驗(yàn),其余試劑和試料測(cè)定(7.8)相同,記錄下空白滴定時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)V1。
7.6 校核試驗(yàn):按測(cè)定試料(7.8)提供的方法分析20.0m L鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.7)的COD值,用以檢驗(yàn)操作技術(shù)及試劑純度。
該溶液的理論COD值為500mg/L,如果校核試驗(yàn)的結(jié)果大于該值的96%,即可認(rèn)為實(shí)驗(yàn)步驟基本上是適宜的,否則,必須尋找失敗的原因,重復(fù)實(shí)驗(yàn),使之達(dá)到要求。 7.7 去干擾試驗(yàn):無(wú)機(jī)還原性物質(zhì)如亞硝酸鹽、硫化物及二價(jià)鐵鹽將使結(jié)果增加,將其須氧量作為水樣COD值的一部分是可以接受的。
該實(shí)驗(yàn)的主要干擾物為氯化物,可加入硫酸汞(4.2)部分地除去,經(jīng)回流后,氯離子可與硫酸汞結(jié)合成可溶性的氯汞絡(luò)合物。
當(dāng)氯離子含量超過(guò)1000mg/L時(shí),COD的zui低允許值為250mg/L,低于此值結(jié)果的準(zhǔn)確度就不可靠。
7.8 水樣的測(cè)定:于試料(7.4)中加入10.0mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(4.5.1)和幾顆防爆沸玻璃珠(4.9),搖勻。
將錐形瓶接到回流裝置(5.1)冷凝管下端,接通冷凝水。從冷凝管上端緩慢加入30mL硫酸銀-硫酸試劑4.4),以防止低沸點(diǎn)有機(jī)物的逸出,不斷旋動(dòng)錐形瓶使之混合均勻。自溶液開(kāi)始沸騰起回流兩小時(shí)。
冷卻后,用20~30mL水自冷凝管上端沖洗冷凝管后,取下錐形瓶,再用水稀釋至140mL左右。
溶液冷卻至室溫后,加入3滴1,10-菲繞啉指示劑溶液(4.8),用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.6)滴定,溶液的顏色有黃色經(jīng)藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色即為終點(diǎn)。記下硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗毫升數(shù)V2。
7.9 在特殊情況下,需要測(cè)定的試料在10.0mL到50.0mL之間,試劑的體積或重量按表1作相應(yīng)的調(diào)整。
表1 不同取樣量采用的試劑用量
樣品量 mL | 0.250NK2Cr2O7 mL | Ag2SO4-H2SO4 mL | HgSO4 g | (NH4)2Fe(SO4)2 ·6H2O mol/L | 滴定前體積 mL |
10.0 | 5.0 | 15 | 0.2 | 0.05 | 70 |
20.0 | 10.0 | 30 | 0.4 | 0.10 | 140 |
30.0 | 15.0 | 45 | 0.6 | 0.15 | 210 |
40.0 | 20.0 | 60 | 0.8 | 0.20 | 280 |
50.0 | 25.0 | 75 | 1.0 | 0.25 | 350 |
8 結(jié)果的表示
8.1 計(jì)算方法
以mg/L計(jì)的水樣化學(xué)需氧量,計(jì)算公式如下: C(V1-V2)*8000
COD(mg/L)= V0
式中:C——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.6)的濃度,mol/L;
V1——空白試驗(yàn)(7.4)所消耗的消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL; V2——試料試驗(yàn)(7.8)所消耗的消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL; V0——試料的體積,mL;
8000——1/4 O2的摩爾質(zhì)量以mg/L為單位換算值。
測(cè)定結(jié)果一般保留三位有效數(shù)字,對(duì)COD值小的水樣(7.1),當(dāng)計(jì)算出COD值小于10mg/L時(shí),應(yīng)表示為“COD<10mg/L”。 8.2 精密度
8.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定的精密度
40個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定COD值為500mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀(4.7)標(biāo)準(zhǔn)溶液,其標(biāo)準(zhǔn)偏差為20mg/L,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.0%。 8.2.2 工業(yè)廢水測(cè)定的精密度(見(jiàn)表2)