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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 环境 » 监测分析 » 求助关于COD测定方面的基础知识
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agoody

金虫 (正式写手)

[交流] 求助关于COD测定方面的基础知识

我刚开始上班，主要负责公司COD测定仪的理论解释工作，以前我没有接触过这方面的知识，公司里也没有太多相关的资料
所以，我想各位能否提供一些测定COD值方面的基础知识，我想从头开始学，
目前我看了一点，但还是不太明白，为什么要用邻苯二甲酸氢钾来配置标准水样，等之类的，想学写基础的东西
谢谢各位帮助，因为我学会了之后要讲给研发人员的
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1楼 2008-10-27 16:58:46
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7761117

银虫 (小有名气)
这还用给研发人员讲啊，让他们自己看就行了。
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2楼2008-10-27 17:02:04
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agoody

金虫 (正式写手)
没办法，因为他们是学电子的，化学这方面不是很懂
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3楼2008-10-27 17:06:43
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agoody

金虫 (正式写手)
刚好我自己也想学学
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4楼2008-10-27 17:07:04
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whuyy

金虫 (正式写手)
研发人员不可能不知道这些，
就是氧化还原反应，返滴定
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5楼2008-10-27 17:07:47
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agoody

金虫 (正式写手)
主要是老总要求我把这方面的资料收集起来，最好能编写一下，所以我就想多学下这发面的知识，现在上班资料也不很好找
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6楼2008-10-27 17:15:53
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kxli

荣誉版主 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★
agoody(金币+5,VIP+0):谢谢！还有没有类似书籍介绍的。
建议从定义出发，结合标准测试方法分析。

　化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）
　　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。 有机物对工业水系统的危害很大。含有大量的有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂，特别容易污染阴离子交换树脂，使树脂交换能力降低。有机物在经过预处理时（混凝、澄清和过滤），约可减少50%，但在除盐系统中无法除去，故常通过补给水带入锅炉，使炉水pH值降低。有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中，使pH降低，造成系统腐蚀。在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好，但并没有统一的限制指标。在循环冷却水系统中COD（DmnO4法）>5mg/L时，水质已开始变差。
　　COD的测定方法
　　重铬酸钾标准法
　　原理:
　　是在水样中加如一定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银,在强酸性介质中加热回流一定时间,部分重铬酸钾被水样中可氧化物质还原,用硫酸亚铁铵滴定剩余的重铬酸钾,根据消耗重铬酸钾的量计算COD的值.
　　重铬酸钾标准法
　　二,仪器
　　1.500mL全玻璃回流装置.
　　2.加热装置(电炉).
　　3.25mL或50mL酸式滴定管,锥形瓶,移液管,容量瓶等.
　　三,试剂
　　1.重铬酸钾标准溶液(c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L)
　　2.试亚铁灵指示液
　　3.硫酸亚铁铵标准溶液[c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L]（使用前标定）
　　4.硫酸硫酸银溶液
　　重铬酸钾标准法
　　测定步骤
　　硫酸亚铁铵标定 :准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于250mL锥形瓶中,加水稀释至110mL左右,缓慢加入10mL浓硫酸,摇匀.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.
　　测定:
　　取20mL水样，加入10mL的重铬酸钾，插上回流装置，再加入30mL硫酸硫酸银,加热回流 2h
　　冷却后,用90.00mL水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶.
　　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.
　　测定水样的同时,取20.00mL重蒸馏水,按同样操作步骤作空白实验.记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量.
　　重铬酸钾标准法
　　六,计算
　　CODCr(O2,mg/L)=8×1000(V0-V1)·C/V
　　七、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。
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7楼2008-10-27 19:29:02
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简单爱225

银虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by whuyy at 2008-10-27 17:07:
研发人员不可能不知道这些，
就是氧化还原反应，返滴定

同意这位仁兄的！
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8楼2008-10-27 21:50:16
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wangmeng5938

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by kxli at 2008-10-27 19:29:
建议从定义出发，结合标准测试方法分析。

　化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）
　　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 ...

顶啊！！
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Westudysciencetogaininsightintotheworldwelivein.
9楼2008-10-27 22:10:38
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blink0731

至尊木虫 (职业作家)

大海
★ ★ ★ ★ ★
agoody(金币+5,VIP+0):谢谢~！
COD测量标准试剂配制与测定

“化学需氧量” (chemical oxygen demand--- COD)是一种常用的评价水体污染程度的综合性指标, 是指利用化学氧化剂(如重铬酸钾)将水中的还原性物质(如有机物)氧化分解所消耗的氧量。它反映了水体受到还原性物质污染的程度, 我国将COD作为重点控制的水污染物指标。由于有机物是水体中最常见的还原性物质, 因此, COD在一定程度上反映了水体受到有机物污染的程度。COD越高, 表明水体中还原性物质(如有机物)含量越高, 而还原性物质可降低水体中溶解氧的含量, 导致水生生物缺氧以至死亡, 水质腐败变臭。
COD是评价水体污染的重要指标之一, 是水质监测分析中最常测定的项目。目前, 测定COD 的标准方法是重铬酸钾回流法, 该法具有测定结果准确、重现性好等优点, 但存在着操作复杂、回流时间长、分析费用高(硫酸银消耗量大)的缺点。

1 回流消解-重铬酸钾-滴定法测定COD（国际标准法-供参考）
1.1 试剂
1.1.1 重铬酸钾标准溶液(0.2500mol/L)
称取预先在120℃烘干2h的优级纯重铬酸钾12.25g溶于水中, 移入1000m 容量瓶中, 稀释至标线, 摇匀。
在标准COD分析方法中, 重铬酸钾的浓度一般为0.25 mo1/L, 在样品测定时的加入量为10.00mL, 污水取样量为20.00 mL. 当污水的COD浓度较高时,一般采用少取样品或稀释样品的方法来满足以上条件对实验的限制. 但对于生活污水特别是原水来说, 无论是少取样还是稀释水样都不能保证所取样品有足够的代表性, 这时应该适当调整重铬酸钾标准溶液的浓度或加入量, 以提供充分的氧化剂. 对于处理后的低浓度出水, COD约为150 mg/L, 即使将取样量提高到50.00 mL, 加入10.00 mL浓度为0.25 mol/L的重铬酸钾标准溶液时, 对二者较低的COD水质来说仍显过大, 此时应适当调低重铬酸钾标准溶液的浓度或加入量. 实验发现, 当重铬酸钾浓度降低到0.025 mo1/L时, 分析的滴定终点不易观察, 变色不显著, 所以对COD较小的出水, 建议用浓度为0.05 mo1/L的重铬酸钾标准溶液; 对于高浓度的原水用浓度为0.5mo1/L的重铬酸钾标准溶液, 适当地调整加入量使最后样品的滴定体积与滴定空白的体积有显著的差减量.

1.1.2试亚铁灵指示剂
称取1.485g邻菲口罗啉（试亚铁灵）, 0.695g硫酸亚铁溶于水中, 稀释至100mL, 贮于棕色瓶内。
1.1.3 硫酸亚铁铵标准溶液
称取胜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。用前, 用重铬酸钾标准溶液标定。
当硫酸亚铁铵浓度为0.1000 mol/L时, 10.00mL、0.25 mol/L的重铬酸钾一点都不被消耗, 需滴定硫酸亚铁铵的体积为25.00 mL; 当重铬酸钾被样品中的还原性物质消耗一半时, 最后硫酸亚铁铵的滴定体积为12.5 mL. 从减少分析滴定误差的角度来看, 应使滴定体积在20～50 mL为佳. 因此建议将硫酸亚铁铵浓度调整为稍大于0.05 mol/L,这样使滴定空白的体积控制在45 mL左右,使样品的消耗体积与滴定体积较为适当.

1.1.4 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。

用硫酸锰可以代替硫酸银(硫酸锰——硫酸溶液(100g硫酸锰溶于1L浓硫酸中)，综合考虑到硫酸锰的溶解度, 硫酸锰质量浓度取10g/L较适宜。
[娄晶晶, 废水COD快速开管测定方法研究, 内蒙古石油化工, 2007, (9): 10~12]

1.1.5 硫酸汞(用于掩蔽氯离子)
结晶或粉末。
1.1.6 邻苯二甲酸氢钾标准溶液
浓度850.34m g/L, 425.1m g/L, 85.03m g/L, 其COD值分别为1000m g/L, 500 m g/L, 100m g/L;

1.2 实验步骤
1、取20.00mL混合均匀的水样置500mL磨口的回流锥形瓶中, 准确加入10.0mL重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠, 连接磨口回流冷凝管, 从冷凝管上口慢慢地加入39mL硫酸- 硫酸银溶液, 轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀, 加热回流15min, 自开始沸腾时计时)。
2、冷却后, 用71mL水冲洗冷凝管壁, 取下锥形瓶, 溶液总体积不得少于140mL。
3、溶液再度冷却后, 加了滴试亚铁灵指示剂, 用硫酸亚铁铵标准溶液滴定, 溶液的颜色由黄色经兰绿色至红褐色即为终点, 记录硫酸亚铁铵标准溶液用量(V1)。
4、测定水样的同时, 以20mL重蒸馏水, 按同样操作步骤作空白试验, 记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(V0)。
1.3 计算公式

式中: C为硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）; V为水样体积（mL）; V0为滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL）; V1为滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL）; 8是氧(1/2)摩尔质量（g/mol）.
[蒋永韦, 工业废水中化学需氧量实验室内比对验证, 内蒙古石油化工，2007, (9): 33~34]

(C×8×1000)/V相当于硫酸亚铁铵对O2的滴定度TO2/(NH4)2Fe(SO4)2, 即T = C×8×1000/V
当V= 20 mL, C = 0.1 mol/L时, T = (0.1×8×1000)/20 = 40 mg/mL;
当C = 0.05mol/L时, T = (0. 05×8×1000)/20 = 20mg/ml.
可见, 当C减小时, T也减小, 可以减小滴定误差, 对提高测定的准确度较为有利.

实验步骤
准确吸取1.00mL废水样于试管中, 加入0.04g硫酸汞粉末、1.00mL重铬酸钾标准溶液和3.0mL硫酸锰—硫酸溶液, 摇匀, 放置COD加热器内, 于165℃的消解温度下加热消解12min, 然后取出试管, 冷却至室温, 将试管中的溶液移入50mL锥形瓶中, 试管用蒸馏水冲洗数次, 洗液一并移入锥形瓶中, 再加入1滴试亚铁灵指示剂, 用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点。同时, 取1.00mL蒸馏水, 按同样操作步骤作空白试验，根据公式计算水样的COD值。
[娄晶晶, 废水COD快速开管测定方法研究, 内蒙古石油化工, 2007, (9): 10~12]

2 微波催化消解-分光光度法测定COD
2.1 试液配制
2.1.1 高浓度含汞消解液
称取经过120℃烘干2h的基准重铬酸钾9.8060g（重铬酸钾Mr=294.18），溶于600mL水中，再加入硫酸汞25.0g（硫酸汞Mr=497.24），边搅拌边慢慢加入浓硫酸250mL，冷却后移入1000mL容量瓶中，并稀释至刻度,摇匀，该溶液重铬酸钾浓度为0.2000 mol/L，适合含氯离子浓度> 100mg/L的水样测定。淀粉废水COD值高，高浓度含汞消解液！！！
2.1.2 低浓度含汞消解液
取上述所配的高浓度消解液,用去离子水稀释至0.0200 mol/L即得低浓度含汞消解液。(相当于稀释10倍)
2.1.3 催化剂
称取5g硫酸银溶于500mL浓硫酸中，搅拌摇匀，放置1～2d，不时摇动使其溶解。
2.1.4 标准COD水样
用邻苯二甲酸氢钾配制（以每g邻苯二甲酸氢钾的理论COD为1.176g计），试验中用分析纯邻苯二甲酸氢钾按需配制成或稀释成不同的COD标准溶液。
2.2 实验方法
在酸性介质中以银盐作为催化剂，用微波消解，重铬酸钾能氧化水样中的还原性有机物，反应生成的Cr3+和溶液中剩余的Cr2O72-在各自的吸收波长处有吸收峰，利用分光光度法测定它们的浓度，进而可测出水样的COD值。
分别准确移取5mL（取样量要根据水样COD值大小确定）水样、5mL消解液、5mL催化剂依次加入聚四氟乙烯消解罐中，摇匀，放入微波COD快速测定仪中消解。消解完后，取出消解罐，用冷水冷却，用紫外可见分光光度计进行样品测量,可直接读出样品COD浓度。
2.3 最大吸收波长的选择
微波催化消解后的样品溶液中同时存在Cr3+和Cr2O72-离子，当待测水样的COD值较低时（<150mg/L），消解后样品溶液中剩余的Cr2O72-离子浓度高，吸收峰（~420nm）明显，通过测量Cr2O72-离子浓度来计算COD值误差小；当待测水样的COD值较高时，消解后样品溶液中Cr3+离子浓度高，吸收峰（~610nm）明显，通过测量Cr3+离子浓度来计算COD值误差小
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10楼2008-10-31 10:38:53
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