一.实验原理
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)。它可以反映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,尤其适合工矿企业的工业废水控制分析,也可用于环境监测部门对水质的化学需氧量的测量。
二.实验仪器
电极:参照图如下
三.溶液配制
需准备的纯试剂:浓硫酸、硫酸银、硫酸铁、重铬酸钾、高锰酸钾、硫酸钾、硫酸汞。
1.重蒸馏水:于蒸馏水中加入少许高锰酸钾进行重蒸馏。
2.重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.05mol/L):称取2.452g重铬酸钾溶于重蒸馏水中,移至1000ml容量瓶中,并用重蒸馏水稀释至刻度,摇匀备用。
3.硫酸-硫酸银溶液:于500ml浓硫酸中加入5g硫酸银,使其溶解、摇匀。(一般需放置1~2天才可溶解)
4.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)
5.硫酸汞溶液:称取4g硫酸汞置于50ml烧杯中,加入20ml3mol/L的硫酸,稍加热使其溶解,移入滴瓶中。
6.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。
7.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。
8.1+3硫酸溶液:取1份体积的浓硫酸慢慢加入到3份体积的重蒸馏水中,摇匀冷却备用。
9.3mol/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。
10.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。
11.铬酸洗液:将20g重铬酸钾溶于20ml水中,再慢慢加入400ml浓硫酸。
四.实验样品
重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.05mol/L)1ml 3ml
河水 自来水
五.实验步骤
1.电极准备
电解电极阳极(单铂丝,玻璃管内充3mol/L硫酸溶液)用单芯红线与仪器后面板电解电极的“+”端连接(红色接线柱)。
电解电极阴极(双铂片)用单芯黑线与仪器后面板电解电极的“-”端连接。
检测电极正极(单铂片)用黑色屏蔽线的中心线连接,检测电极负极(黑色钨丝,玻璃管内充饱和硫酸钾溶液)用黑色屏蔽线的外面屏蔽线连接。另一端直接插入仪器的测量电极即可。
2.样品准备
重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.05mol/L)1ml,3ml,河水,自来水
3.实验过程
1)1ml重铬酸钾溶液的标定值:
取1ml重铬酸钾溶液,加12ml重蒸馏水和17ml硫酸-硫酸银溶液,加热回流15分钟,稍冷加33ml重蒸馏水及7ml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。
标样体积 | 电解电流 | 大致分析时间 | 测量选用电流 | 大致分析时间 |
1ml | 10mA或20mA | 480秒或240秒 | 10mA或20mA | 小于标定时间 |
3ml | 40mA | 360秒 | 40mA | 小于标定时间 |
开机,按“切换”键,选择铬法进行标定试验。此时,按“标定”键,仪器显示如下。
当所选择参数确定后,再按“确认”键。仪器显示“准备好吗”,按“确认”键。
在标定前,溶液为淡黄色
到达终点之后溶液为淡蓝色
仪器自动进行分析,结束后显示标定值。
一般标定值在40mg/L左右。(低于35mg/L时,可能是重蒸馏水质量不好或试剂纯度)。
一般3ml重铬酸钾溶液的标定值在120mg/L左右。(低于105mg/L时,可能是重蒸馏水质量不好或试剂纯度不够)
取1ml重铬酸钾溶液,“电解电流:20mA”,分析电解过程中,电位稳定后起始约为1150mv, 电解过程中,电位基本不变,接近终点时电位快速下降至约950mv,分析结束,时间约为240秒,电解过程中单铂丝上有气泡溢出。溶液颜色从起始淡黄色变为终点时淡蓝色。
影响标定结果最主要因素:重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.05mol/L)准确性,重蒸馏水质量不好。
重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.05mol/L)浓度低,本底蒸馏水含COD,则标定值小于40mg/L。
重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.05mol/L)浓度高,则标定值大于40mg/L。
标定重铬酸钾溶液,可不进行加热回流。
测量COD必领进行加热回流15分钟。并清洗收集回流管溶液。
电解时间越短,消耗重铬酸钾溶液(0.05mol/L)越少,COD含量越高。
电解时间越长,消耗重铬酸钾溶液(0.05mol/L)越大,COD含量越低。
理论上电解时间240秒,COD含量为零。
2)铬法测量
在进行铬法测量前,必须有铬法标定值贮存在仪器内(用1ml重铬酸钾进行测量,必须有1ml重铬酸钾标样体积的标定值贮存在仪器内;用3ml重铬酸钾进行测量,必须有3ml重铬酸钾标样体积的标定值贮存在仪器内)。
水样中COD值小于30mg/L时,取1ml重铬酸钾进行测量,取10ml水样加2ml重蒸馏水和17ml硫酸-硫酸银溶液(3.2.c),加热回流15分钟,稍冷加33ml重蒸馏水及7ml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,仪器显示如下图,按“切换”键,选择铬法进行测量试验。
水样中COD值在30mg/L~100mg/L时,取3ml重铬酸钾进行测量。
水样中COD值在100mg/L~1000mg/L时,取3ml重铬酸钾进行测量。
根据水样中的COD值,用预先稀释的方法或减少取样量进行测量。用预先稀释的方法只需将水样稀释,保证稀释后的COD值小于100mg/L。
六.日常维护
1 电极两个玻璃管内的内充液应及时补充,保证溶液高度高出溶液杯的液面1cm以上。
2 一般两个玻璃管内的内充液一个星期应进行更换,并用蒸馏水进行清洗。
3 所用的玻璃器皿应保持干净。
4 电极使用完毕后,应放置在干净的无溶液的溶液杯中,以防损坏。
5 检查电极连线是否保持良好的连接。
6 仪器的输入端(测量电极的插座)必须保持干燥清洁。仪器不用时,将Q9短 插头插入插座,防止灰尘及水汽浸入。在环境湿度较高的场所使用时,应把电极插头用干净纱布擦干。
7 开机前, 须检查电源是否接妥, 应保证仪器良好接地。
七. 实验讨论
1)测量范围:(0~1000)mg/L
2)分析用蒸馏水需重蒸馏水:于蒸馏水中加入少许高锰酸钾进行重蒸馏。
3)电解时间越短,消耗重铬酸钾溶液(0.05mol/L)越少,COD含量越高。
电解时间越长,消耗重铬酸钾溶液(0.05mol/L)越大,COD含量越低。
4)标定用重铬酸钾需关注纯度。
文章来源雷磁官网