盧業華
(廣東省連州市環境監測站廣東連州513400)
測定化學需氧量(CODcr)的影響因素及改進方法
盧業華
(廣東省連州市環境監測站廣東連州513400)
CODcr是用于反映水中受到還原性物質污染的程度。它是在一定的條件下,用強氧化劑來氧化水中的還原性物質時消耗的量。測定化學需氧量時最主要的影響因素就是水中各種離子的干擾,有效的清除掉干擾離子對準確的測定化學需氧量具有重要的意義。故接下來本文將著重就如何消除試樣中的Cl-,NO2-,S2-等離子展開討論。
化學需氧量;影響因素;改進方法
1.1 Cl-的干擾以及常見消除方法
1.1.1 干擾
在水中常見的還原性干擾物質之中,氯離子已經成為了主要的干擾因素之一,所以如何有效的清除水中的氯離子對測定化學需氧量具有極大的意義。因為Ag++Cl-=AgCl會讓測定化學需氧量的結果偏低;但是在酸性條件之下又會發生6Cl-+Cr2O72-+14H+=3Cl2+2Cr3++7H2O,產生的Cl2不僅可以逸出又可以氧化水中其他的還原性離子,造成化學需氧量的測定結果偏高。因此,對于氯離子的清除已經引起了分析界的強烈關注。
1.1.2 清除
1.1.2.1 HgSO4遮蔽法
先測定水中的氯離子含量的多少,然后加入10倍于氯離子量的HgSO4來清除氯離子的干擾,因為它們會結合成[HgCl4]2-,如果想要達到更好的遮掩效果,可以加入20倍的含量。
1.1.2.2 AgNO3(aq)沉淀法
先于水樣中加入K2Cr2O7標液當做指示劑,然后用硝酸銀溶液進行滴定操作,直至出現磚紅色沉淀為止,再接著用標準回流法回流兩個小時左右,如果溶液中還是存在磚紅色沉淀,就加入數滴氯化鈉直至磚紅色沉淀消失,實踐證明此法有效的消除了氯離子對化學需氧量測定的影響。實驗原理是因為AgCl的溶度積比AgCr2O7要下,當生成磚紅色沉淀AgCr2O7時,表明氯離子已經沉淀完全了,此法不僅有效的消除了氯離子的影響,還避免了重金屬Hg的污染。符合現代化學的標準。
1.1.2.3 稀釋樣品法
當處理一些高化學含氧量和高氯離子含量的試樣時,我們可以采用將試樣進行稀釋合適的倍數來簡化我們測定化學含氧量的目的。但是如果試樣的化學含氧量并不高,那我們就不能采用此方法了,它會造成比較大的誤差。
1.1.2.4 添加固體硝酸銀
對于那些低化學含氧量和高氯離子含量的試樣,可以采取添加固體硝酸銀來達到除去氯離子的目的。但是對于添加的分量則需要精確的把握,因為添加少了達不到我們需要的目的,添加過量不僅會浪費貴重金屬銀,還會與溶液中存在的硫酸根離子結合生成沉淀,影響實驗最終結果。所以對于試樣中的氯離子含量需要我們預先測定來覺得到底應該添加多少的硝酸銀固體。
1.1.2.5 吸收氯法
此法的基礎是對氯的吸收和測量,在測量化學需氧量的結果測定出來后需要扣掉氯的份量。此法需要加入適量的硫酸汞和適量的硫酸銀催化劑,在回流管的上端部分引出氧化的產物氯氣,將它用蒸餾水和碘化鉀溶液吸收并采用碘量法來測定含氯量。對于那些含氯量較高的試樣,也可以先通過測定氯離子的濃度,然后在測得的化學含氧量的基礎上減除氯的含量部分。此法也避免了汞的二次污染。
1.2 NO2-的干擾的解決方法
NO2-的干擾主要在于它消耗了K2Cr2O7的量,才使得化學需氧量的測量結果偏高。可以通過加入氨基磺酸,生成硫酸,水和氮氣來達到消除亞硝酸根離子的目的。
1.3 亞鐵離子以及硫離子的干擾消除
在測定含有這兩種干擾離子的試樣的化學需氧量時,可以先測出其所需的全部化學需氧量,然后假定在定量氧化的基礎上,我們可以計算出這兩種離子的耗氧量,然后相減就是我們所需要得到的試樣的化學需氧量。在理論上這種方法是科學可行的,但是在實際操作中,很難做到精準的實驗結果,因為這些容易被空氣中的氧化。所以又有人提出了在測定化學需氧量前往試樣中沖入足量的空氣來達到消除這兩種離子的目的。
空白試驗值對于化學需氧量的測定具有較大的影響,并且通過大量的實驗證明影響空白試驗值的主要因素包括硫酸的質量,實驗用水和試劑濃度這三個因素。
通過采用同一廠家,同一批號的高質分析純硫酸可以解決硫酸質量不同以及好壞因素的影響;實驗用水可以采用亞沸水或者重蒸餾水,不要采用去離子水來進行實驗,因為去離子水中一般會含有微量的樹脂和其他有機物,這容易造成測定的化學需氧量結果的偏高,并且試驗用水應該盡量采用剛生產出來的;試劑濃度不能過高,大量的實驗數據表明低濃度的試劑帶來的空白值較低,測得的化學需氧量較為準確。
水樣在裝取時不能采用塑料容器,因為塑料容器容易造成有機污染,并且某些塑料容器會吸取溶液中的有機物,造成結果偏低。因此最好應該用具有磨口塞子的玻璃容器來盛裝試樣。因為微生物的存在,所以我們在測定化學需氧量時應該遵循現場取樣,現場分析的原則,即不能放置時間過長。可以采用水浴超聲器作用5min來分散水中的大顆粒,達到均化試樣的目的,使測量結果更為準確。
為了達到國家環保局提出的要求,對于工業廢水的污染防治問題必須獲取一個又一個的突破,所以在化學需氧量的測定上一些技術突破就顯得格外重要了。
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