重鉻酸鉀法測定廢水中COD的方法

邸勝衛

摘 要：在石油化工行業中關于COD的測定非常重要，隨著石油化工行業的不斷發展，人們對COD的測定要求也越來越高。對于COD的測定方法有很多，其中重鉻酸鉀法是COD的標準測定法，但是由于其操作流程復雜，在實際的測定工作中測定結果的準確度難以把握。該文主要對重鉻酸鉀法測定廢水中COD的檢測方法進行研究，詳細介紹了重鉻酸鉀法的一些重要步驟，以期提升對廢水中COD的檢測準確度。

關鍵詞：重鉻酸鉀法 廢水 COD

中圖分類號：TQ136.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（c）-0113-02

COD又名化學需氧量，是一種氧的質量濃度，單位以mg/L計量。COD主要是指當重鉻酸鉀氧化的還原物質在水中消耗的重鉻酸鉀所對應的氧氣濃度的質量。有機污染是水體污染的一種主要形式，水中富含有機物會造成水體中氧氣的過度消耗，從而造成水體缺氧，水生物死亡。COD能夠作為一種綜合性指標代表水中的硫化物、亞硝酸鹽、有機物等還原性物質，在水體檢測中非常重要。

1 儀器與試劑選擇

1.1 儀器選擇

此次研究選用的主要試驗儀器包括熱裝置（電熱板）、50 mL酸式滴定管、250 mL錐形瓶、500 mL錐形瓶、回流裝置、電子天平等。

1.2 試劑的制備

重鉻酸鉀標準溶液：此次研究選用的是0.250 0 mol/L的重鉻酸鉀標準溶液，預先稱取12.258 g的純重鉻酸鉀在熱裝置上采用120 ℃的溫度對其進行加熱烘干，持續2 h，將重鉻酸鉀置入燒杯，倒入少量水，直至重鉻酸鉀完全溶解，將溶液倒入1 L容量瓶，將溶液稀釋至標線處。

硫酸亞鐵銨標準溶液：稱取39.5 g硫酸亞鐵銨，倒入少量水將其溶解，然后加入20 mL的濃硫酸，并攪拌均勻，再將溶液倒入1 L容量瓶，將溶液稀釋至標線處。

試亞鐵靈指示劑：預先稱取1.485 g的鄰菲啰啉，將其溶于水中，再稱取0.695 g的硫酸亞鐵溶入到溶液中，充分搖勻，再將其倒入燒杯中加水稀釋至100 mL，最后將溶液倒入棕色瓶。

硫酸-硫酸銀溶液：稱取25 g硫酸銀，將其加入到2 500 mL的濃硫酸中充分攪拌，放置1～2 d。

硫酸—硫酸—硫酸銀溶液：稱取10 g的硫酸銀，將其加入到200 mL的濃磷酸中，充分搖勻，再在溶液中加入800 mL的濃硫酸，搖勻，靜置。

2 試驗方法與要點分析

2.1 試驗方法

量取20 mL的標準廢水試樣，將其置入500 mL的回流錐形瓶當中，并在其中加入適量的硫酸汞，充分搖勻。待硫酸汞全部溶解以后再取一份標準量的重鉻酸鉀溶液加入到試驗水樣當中，加入銀鹽作為強酸介質下的催化劑，對溶液進行加熱，并將其置于回流裝置中進行沸騰回流處理，持續2 h后，將溶液取下，在溶液中加入試亞鐵靈指示劑。使用滴定管吸取硫酸亞鐵銨溶液對溶液進行滴定，從而將其中還未還原的重鉻酸鉀滴定，當溶液的顏色由黃色變為藍綠色，再變為紅褐色時停止滴定，并計算消耗的硫酸亞鐵銨溶液，將其與發生反應所消耗的氧氣進行換算。由于在溶液中加入的硫酸銀會對溶液產生氧化作用，將其中的氯離子氧化并且同硫酸銀發生反應，形成沉淀物，會影響檢測的準確性，因此在回流前應當向溶液中加入硫酸汞，通過反應消除以上干擾因素。

如果廢水的化學需氧量較高，則可以將廢水試樣的量降低至上述試驗的1/10，將其加入到試管中，加入足量的水充分搖勻，在酒精燈上進行加熱，看溶液是否會變綠，若溶液加熱后變綠，則繼續降低廢水試樣的量，重復加熱試驗，直至溶液不變為綠色。廢水試樣中的氯離子含量若大于30 mg/L時，可以先在回流錐形瓶中加入適量的硫酸汞，然后取5 mL的廢水試樣將其稀釋到20 mL，充分搖勻，將其加入到回流錐形瓶中，再重復上述的試驗方法。

2.2 計算方法

COD的計算公式為：COD=（V0-V1）×C×8×1000/V。

上述公式中：V0為滴定空白所消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液，單位用mL表示；V0為滴定水樣所消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液，單位用mL表示；C為硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度，單位用mol/L表示；V為水樣的體積，單位用mL表示；8為氧的摩爾質量，單位用g/mol表示。

2.3 要點分析

2.3.1 吸取水樣的要求

由于對廢水進行檢測時，廢水的水樣不均勻，因此必須將水樣充分搖勻，所檢測出來的結果才能保證其準確度。

第一，在取樣時要將水樣置入到瓶中蓋緊瓶蓋，用力將水樣搖勻，使水樣中的各種物質充分散開，需要注意的是，即使是看似水質較清的水樣也需要將其搖勻。另外，在水樣搖勻以后應當快速進行試驗，避免水樣中的懸浮物下沉，影響檢測結果的準確性。

第二，取樣的量不能太少，由于廢水中所包含的高耗氧顆粒分布極不均勻，即使將其搖勻，如果取樣量太少也有可能導致無法移取出來，從而導致COD檢測結果準確度有所偏差。因此一般要求取樣應當大于10 mL，該次課題研究中取樣20 mL，從而充分保證檢測的準確度。

2.3.2 加熱條件的要求

在進行試驗時，在水樣中加入試劑，將其搖勻進行加熱回流，該過程中的反應溫度會對檢測結果造成較為明顯的影響。如果加熱溫度較低，則試樣中的重鉻酸鉀的反應發生不完全，所得的檢測結果值較低，如果加熱溫度過高，試樣中的重鉻酸鉀的反應過度，也會影響到檢測結果值。因此在加熱過程中應當密切觀察水樣的加熱狀態，準確記錄加熱時間，由于每個樣品達到沸騰的時間不同，因此要分別觀察記錄，要保證每個樣品都能夠沸騰回流2 h，以保證檢測結果的準確性。

2.3.3 溶液中氯離子的干擾因素

由于水樣中加入重鉻酸鉀會與水樣中的氯離子發生反應，生成氧化產物，并與溶液中的硫酸銀產生化學反應，生成沉淀物，從而影響檢測結果的準確性。這種情況在水樣中富含氯離子的時候最為明顯，會嚴重影響檢測結果，所以在進行COD檢測時必須對水樣中的氯離子進行處理。可以在進行回流前在水樣中加入適量的硫酸汞，產生絡合反應，避免出現后續的氧化沉淀反應，從而消除COD檢測中的干擾因素。如果水樣中的氯離子含量太高，可以先將水樣進行稀釋處理，從而降低水樣中所包含的氯離子，然后再在其中加入定量的硫酸汞去除干擾因素。

2.3.4 硫酸亞鐵銨的標定

COD檢測應當多次進行水樣檢測，在每次進行試驗時，應當均對硫酸亞鐵銨標準溶液進行標定，如果實驗室溫度較高，則應當密切關注溶液濃度的變化情況。

3 結語

在采用重鉻酸鉀法對廢水進行COD檢測時，由于試驗中影響因素眾多，如果對各種試劑的用量、溶液沸騰回流時間、溫度變化、干擾因素等內容不能進行有效控制，最后的檢測結果就會受到很大的影響，從而影響對廢水的準確判斷。工業污水的排放與污水治理中COD的檢測非常重要，必須對其準確度進行有效控制，該文主要對重鉻酸鉀法檢測廢水中的COD進行分析研究，重點概述了試驗過程以及相關的試驗注意事項，對于提升重鉻酸鉀法檢測COD的準確度具有一定的指導意義。

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