水体化学耗氧量测定

Determination of Chemical Consuming of Oxygenby Water

一、目的要求

(1)了解测定水体化学耗氧量(COD)的意义;

(2)掌握COD的测定原理及方法;

(3)了解氧化还原滴定法滴定的原理和条件以及在环境分析中的应用。

二、预习要点

(1)氧化还原滴定法的原理及条件。

(2)测定水体化学耗氧量(CODMn)的有关计算。

(3)测定中有关酸度、温度、指示剂以及滴定速度的要求。

三、实验基本原理

化学耗氧量(COD)是指水中发生化学氧化还原反应所消耗的氧量，它是表示水中有机物含量的一项水质指标，是水质监测的重要参数。化学耗氧量越高，表示水中有机物污染越重。化学耗氧量的测定，大多采用KMn O4煮沸消解方法(CODMn)和K2Cr2O7加热回流法(CODCr)。本实验采用高锰酸钾法测定，并用1L水中有机物或还原性物质在规定条件下被高锰酸钾氧化消耗的氧的毫克数表示。

在酸性条件下用高锰酸钾(KMn O4)将水样中某些有机物及还原性物质氧化，剩余的KMn O4用过量草酸(H2C2O4)还原，再以KMn O4标准溶液回滴过量的H2C2O4，然后计算水中有机物和还原性物质所消耗的KMn O4的量，并换算成含量。

实验时应注意以下几个问题。

1． 酸度

实验时应使溶液保持足够的酸度，酸度过低Mn O－4会部分还原为Mn O2沉淀。

2． 温度

滴定操作应保持70～85℃为宜。因室温下此反应缓慢，温度高于90℃则草酸分解:

3． 指示剂

溶液中Mn O－4稍微过量(约10－5mo1·L－1)即可显示出粉红色，所以滴定时不需另加指示剂。

4． 滴定速度

Mn O－4与C2O2－4 的反应是自动催化反应(Mn2+作催化剂)，所以滴定时，加入第一滴KMn O4溶液退色很慢。在KMn O4红色没有褪去以前，不要加第二滴。等几滴KMn O4溶液作用之后，滴定速度才可稍快，但仍应控制速度，否则加入的KMn O4溶液来不及完全与C2O2－4 反应(Mn O－4与C2O2－4 反应速度慢)，在热的酸性溶液中会部分发生分解，使测定结果偏高。

若在滴定前加入几滴Mn SO4溶液，滴定一开始反应速度则较快。

四、仪器和试剂

仪器: 移液管(50m L)，锥形瓶，酸式滴定管，滴定管架，电炉或电热板，温度计。

试剂: H2SO4(1:3)，H2C2O4(0．005000mo1·L－1)，KMn O4(0．002000 mo1·L－1)，玻璃珠。

五、实验内容

(1)取50m L自来水样2份，分别加入2只锥形瓶中，以蒸馏水稀释到100 m L，各加入5m L1:3H2SO4溶液，再用滴定管加入10m L0．002mo1·L－1KMn O4溶液(设加入量为V1m L)，并加入用粗砂纸磨过的玻璃珠5～8粒。

(2)将锥形瓶用均匀火加热，从开始沸腾计时，准确煮沸10min(严格保证，否则COD偏大!)，如加热过程中红色明显减退，说明水样的耗氧量过高，应减少水样量另行测定。

(3)取下锥形瓶，在70～80℃时用滴定管加入10m L0．005mo1·L－1 H2C2O4溶液(设加入量为V2m L)，充分振荡，此时，剩余的高锰酸钾红色应完全消失。

(4)趁热用滴定管滴入0．002mo1·L－1KMn O4溶液至出现微红色(且经振摇在半分钟内红色不再消失)即为终点(设滴入体积为V'1m L)。

(5)根据下式计算耗氧量

式中 c(KMn O4)——KMn O4的浓度(mo1·L－1);

c(H2C2O4)——H2C2O4的浓度(mo1·L－1);

V1——开始加入KMn O4溶液的体积(m L);

V'1——滴定时消耗KMn O4溶液的体积(m L);

V2——加入H2C2O4的体积(m L);

V水样——所取水样的体积(m L)。

六、实验记录与结果

CODMn:

(编者: 李战辉)