回流法与微波消解法测定水中化学需氧量结果分析

时间：2024-07-28

吴秀燕

（河源市环境监测站广东河源 517000）

吴秀燕

（河源市环境监测站广东河源 517000）

化学需氧量（COD）是水质监测中的常规监测项目，经典的COD测量方法是回流法，该方法不但操作麻烦，且耗时较长（消解时间为2个小时）。还有一种方法微波消解-滴定法测定COD，该方法消解时间短（几分钟～十几分钟），但后续操作仍采用测定法，操作麻烦。为了进一步探究微波消解法与经典回流法测定水中化学需氧量的差异，选择更加经济、有效率又更简便的方法，是进行此课题研究的主要目的。通过计算比较出二者之间的大小，再比较出两者的精密度、准确度从而选择更适合的实验方法。

回流法；微波消解法；水中化学需氧量COD；对比分析

1 化学需氧量的概述

化学需氧量表示在强酸性条件下重铬酸钾氧化一升污水中有机物所需的氧量，可大致表示污水中的有机物量。COD是指标水体有机污染的一项重要指标,能够反应出水体的污染程度。

所谓化学需氧量（COD），是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰酸钾（KmnO4）法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值时，可以采用。重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物的总量。

2 实验步骤

2.1 经典回流法的实验步骤

取20ml标准水样置250ml磨口回流锥形瓶中，加入0.4g硫酸汞，准确加入10.00ml重铬酸钾溶液及数粒洗净的沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口缓慢加入30ml硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2h（自开始沸腾时计时）。

冷却后，用90ml水从上部缓慢冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体体不得少于140ml，否则因酸度太大，滴定终点不明显。

溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示剂，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，记录标准溶液用量。测定水样的同时，以20.00ml重蒸馏水，按同样操作步骤作空白试验。记录标准溶液用量。

2.2 微波消解法的实验步骤

移取10.00mL水样于COD专用消解罐中，准确加入5.00mL重铬酸钾标准溶液，缓慢加入10.00mLH2SO4/AgSO4溶液，放上内盖安全片，拧紧外盖，使消解罐完全密封，摇匀，对称放入微波炉内。设定微波时间，选100%火力，启动微波炉，待消解结束后，戴上棉手套取出消解罐，自然冷却或流水冷却。

旋开外盖，小心打开内盖，将试液转入300mL三角瓶中，用少量水冲洗内盖的内侧，合并洗液至三角瓶中，加入至大约150mL。

待溶液再次冷至室温后，加入2～3滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准液滴定，溶液颜色由黄色经蓝色至红褐色即为终点。做样的同时，取10.00mL蒸馏水，按同样步骤做空白实验。记录标准溶液用量。

2.3 实验过程讨论及注意事项

空白对照可以用不同的实验用水进行空白对照，根据标定时硫酸亚铁铵溶液的消耗量和滴定后的体积，计算不同水质的COD空白值，值小的水质较好；消除氯离子的干扰一般实验对氯离子的干扰是加入硫酸汞消除，但它的毒性很大，我们可以用硝酸银掩蔽氯离子，在实验回流前加入硝酸银产生砖红色沉淀，若回流冷却后仍有沉淀可加入少量氯化钠溶液使砖红色沉淀消失；不同取样方法对测定结果的影响，取样时水样一定要摇匀，冷凝式流量要足够大，用手摸冷凝管不能感到温热，这样会影响实验结果；滴定过程必须在溶液冷却到室温后再进行；实验时要在酸性的环境下进行，所以使用的仪器都要在酸液浸泡后使用。