2.7 水中COD的实验测定方案(讲义)-《水环境监测》同步教学(高教版)

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2.7 水中COD的实验测定方案(讲义)-《水环境监测》同步教学(高教版)

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水中COD的实验测定方案
划分断面
将岔河划分3个断面,对照、控制、削减断面
采样(要用自行车、温度计、流速仪、塑料瓶、标签、笔)
确定时间和频率:每天两次,上午9:00;下午3:00,每周2天,测2周
采样时可用3个塑料瓶进行,在水深0.3-0.5米处取样,使水样充满容器,每个水样瓶要贴上标签(采样点、采样日期、时间、测定项目)最好进行密封。
采样同时要测出水温和流速。
采样完成后可通过自行车运送水样。
实验室操作
(一)、重铬酸钾法测定(CODCr)的原理
在强酸性溶液中,准确加入过量的重铬酸钾标准溶液,加热回流,将水样中还原性物质(主要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。
(二)、仪器
1、500ml全玻璃回流装置。
2、加热装置(电炉)。
3、1000ml容量瓶(2)100ml容量瓶(1)
4、100ml量筒(1)50ml量筒(2)
5、酸式滴定管(1)移液管(1)
6.250ml锥形瓶(1)烧杯(4)
7.玻璃棒,吸耳球,沸石,棕色瓶,胶头滴管,纸片等
(三)、试剂(斜体)
1、重铬酸钾标准溶液(C1/6K2Cr2O7);称取预先在120℃烘干2h 的基准或优质纯重铬酸钾12.258g 溶于水中,移入1000ml 容量瓶,稀释至标准线,摇匀。
2、试亚铁灵指示液:称取1.485g 邻菲啰啉(C12H8N2 H2O)、0.695g 硫酸亚铁(FeSO4 7H2O)溶于水中,稀释至100ml,储于棕色瓶内。
3、硫酸亚铁铵标准溶液(C(NH4)2 Fe(SO4)2 6H2O):称取39.5g 硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20ml 浓硫酸,冷却后移入1000ml 容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。
标定方法:准确吸取10.00ml 重铬酸钾标准溶液于500ml 锥形瓶中,加水稀释至110ml 左右,缓慢加入30ml 浓硫酸,混匀。冷却后,加入3 滴试亚铁灵指示液(约0.15ml),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。
C=0.2500×10.00/V
式中:C-----硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);
V-----硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml)。
4、硫酸-硫酸银溶液:于500ml浓硫酸中加入5g硫酸银。放置1-2d,不时摇动使其溶解。
5、硫酸汞:结晶或粉末。
(四)、测定步骤
1、取20.00ml 混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.00ml)置于250ml 磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00ml 重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口的回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入30ml 硫酸-硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶是溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时计时)。对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10 的废水样和试剂于15×150mm 硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否成绿色。如溶液显绿色,在适当减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于5ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释。废水中氯离子含量超过30mg/L 时,应先把0.4g 硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加20.00ml 废水(或适量废水稀释至20.00ml),摇匀。
2、冷却后,用90ml 水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140ml,否则因酸度太大,滴定终点不明显。
3、溶液再度冷却后,加3 滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
4、测定水样的同时,取20.00ml 重蒸馏水,按同样的操作步骤作空白试验。记录测定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
(五)、计算
CODCr(O2,mg/L)=8×1000(V0-V1)·C/V
VO—滴定空白溶液时硫酸亚铁铵标准溶液用量,mL
V1--滴定水样溶液时硫酸亚铁铵标准溶液用量,mL
V—水样体积,mL
c--硫酸亚铁铵标准溶液浓度,mol/L
8—氧(1//2O)摩尔质量,g/mol
(六)、注意事项
1、使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg,如取用20.00mL水样,即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子的浓度较低,也可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯离子=10:1(W/W)。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。
2、本方法测定COD的范围为50—500mg/L。对于化学需氧量小于50mg/L的水样,应改用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液。回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。对于COD大于500mg/L的水样应稀释后再来测定。
3、水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5—4/5为宜。
4、用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176g,所以溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)于重蒸馏水中,转入1000mL容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODcr标准溶液。用时新配。
5、CODCr的测定结果应保留三位有效数字。
6、每次实验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其注意其浓度的变化。
四、数据处理
及时记录并处理数据,与其他各组交换数据,最终完成报告
另附地表水环境质量标准---GB3838-2002
地表水环境质量标准基本项目标准限值 单位:mg/L
标准值项目 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类
化学需氧量(COD) ≤ 15 15 20 30 40
地表水环境质量标准基本项目分析方法
项目 分析方法 最低检出线(mg/L) 方法来源
化学需氧量 重铬酸盐法 10 GB 11914-89

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