一、原理及方法
化学需氧量(COD)是在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,结果一般以氧的量来表示(以mg/L计)。它是反映了水中受还原性物质污染的程度。化学需氧量测定方法通常是重铬酸钾法及高锰酸钾法。
COD-572型化学需氧量分析仪是采用库仑滴定的方法进行测量,此方法简便、快速、试剂用量少,简化了用标准溶液标定标准滴定溶液的步骤,尤其适合环境监测部门对水质的化学需氧量的测量。
参考及符合:水质安全106项检测指标与仪器(GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准)
参考及符合: 水质 高锰酸盐指数的测定( GB 11892-1989)。本标准参照采用国际标准ISO8467-1986《水质 高锰酸盐指数的测定》。本标准规定了测定水中高锰酸盐指数的方法。本标准适用于饮用水、水源水和地面水的测定,测定范围为0.5~4.5mg/L。对污染较重的水,可少取水样,经适当稀释后测定。本标准不适用于测定工业废水中有机污染的负荷量,如需测定,可用重铬酸钾法测定化学需氧量。
二、实验仪器及备件
1.水浴锅及相当加热装置
l一般水样中的高锰酸钾指数小于5mg/L:水浴后直接进行测量。
l当水样中的高锰酸钾指数大于5mg/L:用预先稀释的方法或减少取样量后,水浴后测量。
3.常规实验用具及玻璃容器
三、实验溶液配制
1.硫酸溶液(1:3):将1体积硫酸在水浴冷却下加入到3体积的水中,加高锰酸钾滴至溶液保持微红。
2.重蒸馏水:于蒸馏水中加入少许高锰酸钾进行重蒸馏。
3.硫酸铁溶液(1/2Fe2(SO4)3=1mol/L):称取200g硫酸铁溶液(Fe2(SO4)3)溶于重蒸馏水中,移至1000mL容量瓶中,并用重蒸馏水稀释至刻度,摇匀备用。(若有沉淀物需过滤除去)
4.高锰酸钾溶液(1/5KMnO4=0.1mol/L):称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L水中,加热煮沸,使体积减少到约1L,放置过夜,用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后,滤液贮于棕色瓶中保存。
5.高锰酸钾溶液(1/5KMnO4=0.01mol/L):吸取100mL上述高锰酸钾溶液,用水稀释至1000mL,贮于棕色瓶中。使用当天应进行标定,并调节至0.01mol/L准确浓度。
6.3mol/L硫酸溶液:将165mL浓硫酸慢慢加入到0.5L的水中,冷却至室温,稀释到1L。
7. 饱和硫酸钾溶液:将过量的硫酸钾加入水中溶解,保证有多余的硫酸钾固体即可。
四、实验步骤
1. 仪器标定:
取5mL 高锰酸钾溶液(1/5KMnO4=0.01mol/L),加50mL重蒸馏水和5mL(1+3)硫酸溶液(3.2.e),加热水浴30分钟,稍冷加入5mL硫酸铁溶液,冷却至室温。加入搅拌子,连接好电解电极及检测电极。放在搅拌器上调节合适的搅拌速度。
开机,按“切换”键,选择锰法进行试验。按标定键:“电解电流:20mA”。“标样体积:5mL”。(国标中要求滴定时间控制在2min,故电解电流为20mA)。
标定值应大于7mg/L,如小于7mg/L,须重新配置溶液,重新制取重蒸水。
2. 样品处理:
取5mL 高锰酸钾溶液(1/5KMnO4=0.01mol/L),加50mL样品水样和5mL(1+3)硫酸溶液,加热水浴30分钟,稍冷加入5mL硫酸铁溶液,冷却至室温。
如消解后红色明显褪去,需对样品用进行稀释或减少取样量重新消解。
购买国家标准物质GBW(E)080274,标称值为223mg/L,稀释配置为COD=5mg/L和10mg/L的标准溶液,对仪器准确性进行验证。
3. 测量仪器设置:
标液体积:5ml,电解电流:20mA,样品体积:以实际加液量为准。
标准溶液测定结果
标准溶液 (mg/L) | 稀释配制高锰酸盐指数的理论值(mg/L) | 测定值 (mg/L) | 平均值 (mg/L) | 误差% | |
223 | 5.1 | 5.2 | 5.1 | 5.15 | 0.97 |
10.2 | 10.3 | 10.2 | 10.25 | 0.48 |
五、应用拓展
本法可拓展为分析上限10mg/L,只需做10ml标准溶液的标定即可。
1.标定前处理:
取10mL 高锰酸钾溶液(1/5KMnO4=0.01mol/L),加50mL重蒸馏水和5mL(1+3)硫酸溶液(3.2.e),加热水浴30分钟,稍冷加入5mL硫酸铁溶液,冷却至室温。加入搅拌子,连接好电解电极及检测电极。放在搅拌器上调节合适的搅拌速度。对仪器进行标定。
2.样品前处理:
取10mL 高锰酸钾溶液(1/5KMnO4=0.01mol/L),加50mL样品和5mL(1+3)硫酸溶液(3.2.e),加热水浴30分钟,稍冷加入5mL硫酸铁溶液,冷却至室温。加入搅拌子,连接好电解电极及检测电极。放在搅拌器上调节合适的搅拌速度。对仪器进行标定。但10ml的标定和测量会使实验时间加长,用户也可用5ml的标定做5mg/L-10mg/L的样品,只需减少取样量并输入实际取样量即可。
如用户想提高测量准确性,可调节电解电流为10mA,但10mA时电解速度较慢,与20mA相比,会使测量时间加倍。
国标要求高锰酸盐指数的分析控制在2min内完成,此方法平均分析时长2min左右,满足分析要求。
六、注意事项
1.消解时严格控制时间30min,消解时间过久会导致测量结果偏大,时间太短会导致结果偏小,测定5mg/L左右样品时尤为明显。
2.如消解实际样品时发现红色明显褪去,须减少取样量后重新消解测量。
3.恒温水浴装置在消解前应保证温度在95℃-100℃,并保证水量充足,避免因中途加水导致温度不够,致使测量结果不准。
4.电极连接严格按照说明书步骤,如电极线接错,实验无法正常进行。
5.单铂丝电极内充液3mol/L硫酸应定时更换,避免酸度不够,使测量结果出现误差。
6.按照标准 1/5KMnO4=0.01mol/L标准溶液应现配现用,重新配置溶液后须重新标定。仪器存储3组标定数据,如用户再次标定次数不足3组,须删除原标定数据。
七、实验结论
采用雷磁COD-572化学耗氧量测定仪测定CODMn,即采用库伦法滴定化学耗氧量的优点如下:
1.仪器自动判断终点,不会受人为的误差的影响。
2.其精度和准确度都明显优于手动滴定的方法
3.滴定剂采用硫酸铁,用电解还原后氧化,不存在滴定时的温度限制。
4.仪器自动计算结果,不需手动后续处理计算。
5.反应时间可根据设置条件改变,快速方便。
6.满足国标要求。测量重复性良好
与电位滴定仪相比, COD-572化学耗氧量测定仪实验过程中限制条件更少,操作相对比较简单,测定时间短;缺点是只能用于化学耗氧量测定。
文章来源雷磁官网