回流法與微波消解法測定水中化學需氧量結果分析

吳秀燕

（河源市環境監測站 廣東河源 517000）

回流法與微波消解法測定水中化學需氧量結果分析

吳秀燕

（河源市環境監測站 廣東河源 517000）

化學需氧量（COD）是水質監測中的常規監測項目，經典的COD測量方法是回流法，該方法不但操作麻煩，且耗時較長（消解時間為2個小時）。還有一種方法微波消解-滴定法測定COD，該方法消解時間短（幾分鐘～十幾分鐘），但后續操作仍采用測定法，操作麻煩。為了進一步探究微波消解法與經典回流法測定水中化學需氧量的差異，選擇更加經濟、有效率又更簡便的方法，是進行此課題研究的主要目的。通過計算比較出二者之間的大小，再比較出兩者的精密度、準確度從而選擇更適合的實驗方法。

回流法；微波消解法；水中化學需氧量COD；對比分析

1 化學需氧量的概述

化學需氧量表示在強酸性條件下重鉻酸鉀氧化一升污水中有機物所需的氧量，可大致表示污水中的有機物量。COD是指標水體有機污染的一項重要指標,能夠反應出水體的污染程度。

所謂化學需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標。水中的還原性物質有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機物。因此，化學需氧量（COD）又往往作為衡量水中有機物質含量多少的指標。化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。化學需氧量（COD）的測定，隨著測定水樣中還原性物質以及測定方法的不同，其測定值也有不同。目前應用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀（KmnO4）法，氧化率較低，但比較簡便，在測定水樣中有機物含量的相對比較值時，可以采用。重鉻酸鉀（K2Cr2O7）法，氧化率高，再現性好，適用于測定水樣中有機物的總量。

2 實驗步驟

2.1 經典回流法的實驗步驟

取20ml標準水樣置250ml磨口回流錐形瓶中，加入0.4g硫酸汞，準確加入10.00ml重鉻酸鉀溶液及數粒洗凈的沸石，連接磨口回流冷凝管，從冷凝管上口緩慢加入30ml硫酸-硫酸銀溶液，輕輕搖動錐形瓶使溶液混勻，加熱回流2h（自開始沸騰時計時）。

冷卻后，用90ml水從上部緩慢沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶。溶液總體體不得少于140ml，否則因酸度太大，滴定終點不明顯。

溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點，記錄標準溶液用量。測定水樣的同時，以20.00ml重蒸餾水，按同樣操作步驟作空白試驗。記錄標準溶液用量。

2.2 微波消解法的實驗步驟

移取10.00mL水樣于COD專用消解罐中，準確加入5.00mL重鉻酸鉀標準溶液，緩慢加入10.00mLH2SO4/AgSO4溶液，放上內蓋安全片，擰緊外蓋，使消解罐完全密封，搖勻，對稱放入微波爐內。設定微波時間，選100%火力，啟動微波爐，待消解結束后，戴上棉手套取出消解罐，自然冷卻或流水冷卻。

旋開外蓋，小心打開內蓋，將試液轉入300mL三角瓶中，用少量水沖洗內蓋的內側，合并洗液至三角瓶中，加入至大約150mL。

待溶液再次冷至室溫后，加入2～3滴試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標準液滴定，溶液顏色由黃色經藍色至紅褐色即為終點。做樣的同時，取10.00mL蒸餾水，按同樣步驟做空白實驗。記錄標準溶液用量。

2.3 實驗過程討論及注意事項

空白對照可以用不同的實驗用水進行空白對照，根據標定時硫酸亞鐵銨溶液的消耗量和滴定后的體積，計算不同水質的COD空白值，值小的水質較好；消除氯離子的干擾一般實驗對氯離子的干擾是加入硫酸汞消除，但它的毒性很大，我們可以用硝酸銀掩蔽氯離子，在實驗回流前加入硝酸銀產生磚紅色沉淀，若回流冷卻后仍有沉淀可加入少量氯化鈉溶液使磚紅色沉淀消失；不同取樣方法對測定結果的影響，取樣時水樣一定要搖勻，冷凝式流量要足夠大，用手摸冷凝管不能感到溫熱，這樣會影響實驗結果；滴定過程必須在溶液冷卻到室溫后再進行；實驗時要在酸性的環境下進行，所以使用的儀器都要在酸液浸泡后使用。

3 數據的分析及結果討論

3.1 數據統計分析及處理方程

用經典回流法與微波消解法對標準水樣進行測定,是在同一實驗環境同一操作人員同一實驗試劑用兩種不同的檢測方法對標準水樣的測定。

連續3天,完成了至少10次的實際樣品分析工作.實驗數據準確如實記錄如下:

*注：經典回流法所取水樣的體積均為20ml

微波消解法所取水樣的體積均為10ml

3.2 原始數據統計表

表1 實驗原始數據對比分析表單位：mg/L

綜合實驗數據可知，經典回流法測定的平均結果略高微波消解法平均結果。

3.3 綜合統計數據表