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Department: Engineering
PROCESS: 废水中COD的快速测定--重铬酸盐法 PROJECT : 废水检测
1. 目的:
掌握快速法测定废水中COD的原理及方法 2. 适用范围:
适用于各种类型的含COD值大于30mg/L的水样,对未经稀释的水样的测定上限为700mg/L;不适用于氯化物浓度大于1000mg/L(稀释后)的含盐水。 3. 定义:
化学需氧量,通常记作\,指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量,以每升水消耗氧的毫克数表示(mg/L),本实验方法中即在一定条件下,经重铬酸钾氧化处理时,水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。COD值越高,表示水中有机污染物污染越重。 4. 原理
在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液,并在强酸介质下以硫酸银作催化剂,经沸腾回流后,部分重铬酸钾被水样中可氧化物质还原,以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾,由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。
在酸性重铬酸钾条件下,芳烃及吡啶难以被氧化,其氧化率较低。在硫酸银催化作用下,直链脂肪族化合物可有效地被氧化。 5. 试剂
除非另有说明,实验时所用试剂均为符合国家标准的分析纯试剂,试验用水均为蒸馏水或同等纯度的水。 5.1 硫酸银(Ag2SO4),分析纯。 5.2 硝酸银(AgNO3),分析纯。 5.3 硫酸铬钾KCr(SO4)2 ,分析纯。 5.4 硫酸(H2SO4),?=1.84g/mL。 5.5 磷酸(H3PO4),
5.6 消解液:浓硫酸(5.4)和浓磷酸(5.5)按1:1(体积比)混合,同时按总体积添加2%的硫酸银(5.1)。 5.7 50%的硝酸银溶液的配制:5.0g硝酸银(5.2)溶于10ml水中(黑瓶)。 5.8 18%的硫酸铬钾溶液的配制:18g硫酸铬钾(5.3)溶于100ml水中。 5.9 硫酸亚铁铵标准滴定溶液
5.9.1 浓度为C〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O〕?0.050mol/L的硫酸亚铁按标准滴定溶液:溶解19.5g硫酸亚铁铵〔(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O〕于水中,加入20mL硫酸(5.4),待其溶液冷却后稀释至1000ml。
5.9.2 每日临用前,必须用重铬酸钾标准溶液(5.10)准确标定此溶液(5.9.1)的浓度。取10.00mL重铬酸钾标准溶液(5.10)置于锥形瓶中,用水稀释至约100mL,加入30mL硫酸(5.4),混匀,冷却后,加3滴(约
0.15mL)试亚铁灵指示剂(5.12),用硫酸亚铁铵(5.9.1)滴定溶液的颜色由黄色经蓝色变为红褐色,即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量(mL)。 5.9.3 硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的计算:
IC No. : Rev.
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式中:V––––滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数。
5.10 浓度为C=0.250mol/L的1/6K2Cr2O7标准溶液:将12.258g在105℃烘干2h的重铬酸钾溶于水中,稀释至1000ml。
5.11 邻苯二甲酸氢钾标准溶液,C(KC6H5O4)=2.0824mmol/L:称取105?C时干燥2h的邻苯二甲酸氢钾
(HOOCC6H4COOK)0.4251g溶于水,并稀释至1000mL,混匀。以重铬酸钾为氧化剂,将邻苯二甲酸氢钾
完全氧化的COD值为1.176g氧/克(指1g邻苯二甲酸氢钾耗氧1.176g)故该标准溶液的理论COD值为500mg/L。 5.12 1,10菲绕啉(1,10phenanathrolinemonohydrate)指示剂溶液:溶解0.7g七水合硫酸亚铁
Form No.: WR-00-014 Rev.:01
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(FeSO4·7H2O)于50mL的水中,加入1.5g1,10-菲绕啉,搅动至溶解,加水稀释至100mL。 5.13 防爆沸玻璃珠。 6. 仪器
6.1 回流装置:带有24号标准磨口的250mL锥形瓶的全玻璃回流装置。回流冷凝管长度为300~500mm。若取样量在30mL以上,可采用带500mL锥形瓶的全玻璃回流装置。 6.2 加热装置。
6.3 25mL或50mL酸式滴定管。 7. 采样和样品 7.1 采样
水样要采集于玻璃瓶中,应尽快分析。如不能立即分析时,应加入硫酸(4.3)至pH?2, 置4?C下保存。但保存时间不多于5天。采集水样的体积不得少于100mL。 7.2 试样的准备
将试样充分摇匀,取出10.0mL作为待测试样。 8. 步骤
8.1 对于COD值小于50mg/L的水样,应采用低浓度的重铬酸钾标准溶液(4.5.2)氧化,加热回流以后,采用低浓度的硫酸亚铁铵标准溶液(4.6.4)回滴。
8.2 该方法对未经稀释的水样其测定上限为700mg/L,超过此限时必须经稀释后测定。
8.3 对于污染严重的水样,可选取所需体积1/10的试料和1/10的试剂,放入10?150mm硬质玻璃管中,摇匀后,用酒精灯加热至沸数分钟,观察溶液是否变成蓝绿色。如呈蓝绿色,应再适当少取试料,重复以上试验,直至溶液不变蓝绿色为止。从而确定待测水样适当的稀释倍数。 8.4 用大肚移液管移取10ml待测水样置于锥形瓶中。
8.5 空白试验:按相同步骤以10mL(UDI)水代替待测水样进行空白试验,其余试剂和水样测定(8.7)相同,记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V1。
8.5 校核试验:按水样的测定(8.7)提供方法分析10.0mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液(5.11)的COD值,用以检验操作技术及试剂纯度。
该溶液的理论COD值为500mg/L,如果校核试验的结果大于该值的96%,即可认为实验步骤基本上是适宜的,否则,必须寻找失败的原因,重复实验,使之达到要求。
8.6 去干扰试验:无机还原性物质如亚硝酸盐、硫化物及二价铁盐将使结果增加,将其需氧量作为水样COD值的一部分是可以接受的。
该实验的主要干扰物为氯化物,加入0.5ml50%的硝酸银溶液和0.5ml 18%的硫酸铬钾溶液,并摇均,氯离子与银离子形成氯化银沉淀。当氯离子含量超过1000mg/L时,COD的最低允许值为250mg/L,低于此值结果的准确度就不可靠。
8.7 水样的测定:用5ml带刻度的移液管移取5.0ml 0.25mol/L的重铬酸钾溶液加入到(8.4)水样锥形瓶中,摇匀;用量杯量取35ml消解液(5.6)加入到上述锥形瓶中,并加入几粒防爆玻璃珠,摇均;将锥形瓶接到回流装置(6.1)冷凝管下端,适当开启自来水冷却;开启电炉加热,等溶液沸腾后,调小电炉的温度,让瓶中溶液保持沸腾10分钟;关上电炉,用少量蒸馏水(UDI水)冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶,用水稀释至溶液总体积为140ml;溶液冷却至室温后,加入2~5滴1,10-菲绕啉指示剂溶液(5.12),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(5.9)滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V2。 9. 结果的表示 9.1 计算方法
以mg/L计的水样化学需氧量,计算公式如下:
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式中:C——硫酸亚铁铵标准滴定溶液(5.9)的浓度,mo1/L; V1——空白试验(8.5)所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,mL; V2——水样的测定(8.7)所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,mL;
V0--待测水样的体积,mL;
测定结果一般保留三位有效数字,对COD值小的水样,当计算出COD值小于10mg/L时,应表示为“COD<10mg/L”。
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