水样中化学耗氧量

一、 实验目的

1. 掌握废水COD的概念及意义。

2. 掌握COD的测定方法。

二、 实验原理

化学需氧量 （COD） 是指在一定的条件下， 用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量。COD反映了水受还原性物质污染的程度。 水中的还原性物质有亚硝酸盐、 有机物、 亚铁盐、硫化物等， 所以COD测定又可反映水中有机物的含量。

在强酸性溶液中， 准确加入过量的重铬酸钾标准溶液， 加热回流， 将水样中还原性物质（主要是有机物） 氧化； 过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂， 用硫酸亚铁铵标准溶液回滴， 根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。

三、 仪器

500m L全玻璃回流装置、 加热装置 （电炉）、25m L或50m L酸式滴定管、 锥形瓶、 移液管、 容量瓶等。

四、 试剂

1.重铬酸钾标准溶液（K2Cr2O7）

称取预先在120℃环境下烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中， 移入1000m L容量瓶， 稀释至标准线， 摇匀。

2. 试亚铁灵指示液

称取1.485g邻菲啰啉（C12H8N2·H2O）、0.695g硫酸亚铁（Fe SO4·7H2O） 溶于水中， 稀释至100m L， 储于棕色瓶内。

3.硫酸亚铁铵标准溶液（（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O）

称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中， 边搅拌边缓慢加入20 m L浓硫酸， 冷却后移入1000m L容量瓶中， 加水稀释至标线， 摇匀； 临用前， 用重铬酸钾标准溶液标定。

标定方法：准确吸取10.00m L重铬酸钾标准溶液于500m L锥形瓶中，加水稀释至110m L左右，缓慢加入30m L浓硫酸，混匀； 冷却后， 加入3滴试亚铁灵指示液 （约0.15m L）， 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。

c＝0.2500×10.00／V

式中，c——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol·L－1；

V——硫酸亚铁铵标准溶液的用量， m L。

4. 硫酸－硫酸银溶液

于500m L浓硫酸中加入5g硫酸银， 放置1～2d， 不时摇动使其溶解。

5. 硫酸汞

结晶或粉末。

五、 测定步骤

①取20.00m L混合均匀的水样 （或适量水样稀释至20.00m L） 置于250m L磨口的回流锥形瓶中， 准确加入10.00m L重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石； 连接磨口的回流冷凝管， 从冷凝管上口慢慢地加入30m L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）。

对于化学需氧量高的废水样， 可先取上述操作所需体积1／10的废水样和试剂于15mm×150mm硬质玻璃试管中， 摇匀， 加热后观察是否成绿色。 如溶液显绿色， 再适当减少废水取样量， 直至溶液不变绿色， 从而确定废水样分析时应取用的体积。 稀释时， 所取废水样量不得少于5m L， 如果化学需氧量很高， 则废水样应多次稀释。 废水中氯离子含量超过30mg／L时， 应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中， 再加20.00m L废水 （或适量废水稀释至20.00m L）， 摇匀。

②冷却后， 用90m L水冲洗冷凝管壁， 取下锥形瓶。 溶液总体积不得少于140m L， 否则因酸度太大， 滴定终点不明显。

③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。

④测定水样的同时， 取20.00m L重蒸馏水， 按同样的操作步骤做空白试验， 记录测定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

六、 计算

COD（mg／L）＝c（V1－V2）·8000／V0

式中，c——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，mol·L－1；

V1——空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，m L；

V2——试料测定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，m L；

V0——试料的体积，m L；

8000——1／4O2的摩尔质量以mg／L为单位的换算值。

七、 思考题

1. 水样中氯离子的含量高时， 为什么对测定有干扰？ 如何消除？

2. 水样的化学耗氧量的测定有何意义？