水样保存及干扰物质对化学需氧量测定的影响
2010-12-31戚卫伟
赵 凯,戚卫伟,岳 杨
(1.辽宁省水文水资源勘测局大连分局,辽宁 大连 116001;2.辽宁省水文水资源勘测局鞍山分局,辽宁 鞍山 114002)
化学需氧量(COD)是描述水质有机污染的程度,评价水质好坏和污水治理效果的重要指标之一。它是指在酸性条件下,用强氧化剂处理水样时消耗氧化剂的量,以氧的mg/L来表示。目前,化学需氧量的测定大都采用重铬酸钾回流法,与一些新的方法比,该法的准确性好,精密度高。
1 水样的保存条件
1.1 水样的保存容器
在化学需氧量测定中,盛放水样的容器对其测量结果影响也很大。水样最好存放在玻璃瓶中,因为塑料容器在制造加工过程中需加入有机催化剂等,用这类容器盛装水样会产生有机污染。用同一方法和操作进行了初步试验,结果见表1。
表1 不同容器存放测定COD值
由表1可以看出,当用同一测试方法,同一批试剂,同一操作所测得之COD值有些差异,所以水样的存放最好用磨口塞的玻璃容器,否则会影响测定结果。
1.2 水样的保存时间及温度
由于水样中存在微生物,它会使有机物分解,引起COD的变化,因此采集的水样应立即进行分析。如不能立即分析,需短时间保存,可向水样中加入硫酸,使水样pH<2,并置于4℃以下保存。大部分分析方法中都要求水样的保存不超过2 d,我们为此进行了实验,结果见表2。
表2 水样常温与冷藏存放COD测定值
数据表明:水样在常温状态下存放不超过2 d,COD差值变化不大。在冷藏条件下水样存放不超过5 d,对COD的测定影响不大。
2 水中的干扰物质及消除
水中的还原物质通常有氯离子、亚硝酸根、硫离子等,这些离子的存在会影响化学需氧量测定结果的准确性,因此需要消除。
2.1 氯离子的干扰及消除
在化学需氧量的测定中,氯离子是主要的干扰因素之一。由于重铬酸钾完全可以氧化氯离子,氯离子对重铬酸钾的消耗使得测定结果比实际值偏高。同时由于加硫酸银作为催化剂,氯离子将与银离子生成氯化银沉淀,使催化剂中毒,从而消耗硫酸银,生成氯化银沉淀,氯化银沉淀也会被重铬酸钾氧化。随着氯离子浓度的增加,化学需氧量也随着增加,使得测得结果比理论值高。
(1)硫酸汞掩蔽消除干扰法。在水样中加硫酸汞消除干扰,硫酸汞应加在其它试剂之前。氯离子与硫酸汞形成既难离解又可溶的[HgCl4]2-,可以消除氯离子干扰,但是由于硫酸汞剧毒,对环境和人体危害较大,产生二次污染。近年来,无汞盐法测定化学需氧量方面的研究很多,在废水中化学需氧的无汞盐法测定中采用MgSO4为催化剂,Ag2SO4为氯离子的掩蔽剂,消除了汞的二次污染。
(2)稀释消除干扰法。可能通过稀释水样的方法,消除氯离子的干扰。适用于高化学需氧量(COD>300mg/L),高氯离子浓度(Cl-浓度大于2×104mg/L)水样分析。对化学需氧量较低的水样,如低于100mg/L,采用此法误差较大,应考虑用其他方法。
(3)硝酸银沉淀消除干扰法。当水样化学需氧量较低,而氯离子含量又非常高,采用加入硝酸银沉淀来消除水样中的氯离子后再进行测定,测定结果稳定、可靠、重现性较好,对解决低化学需氧量高氯根干扰这种特殊问题,提供了一种可行的方案。
2.2 亚硝酸根的干扰及消除
亚硝酸根干扰主要是消耗重铬酸钾的量,使测定结果偏高。可通过加入氨基磺酸来消除,但氨基磺酸易潮解,不耐保存,从而使其应用受到限制。通过研究发现氨基磺酸可以掩蔽亚硝酸根是由于氨基在起作用,由此可选用一种更为稳定的试剂氨磺酸铵(不潮解)来做掩蔽剂,其测定重铬酸钾准确度更高。
2.3 硫离子的干扰及消除
硫离子能被重铬酸钾氧化,使化学需氧量的测定值偏高。硫离子干扰的消除可在测定含硫离子水样化学需氧量时,预先测定其原始浓度,然后在假定其定量氧化的基础上,通过计算从化学需氧量结果中排除硫离子所消耗氧的量。
3 结语
重铬酸钾法测定化学需氧量的影响因素很多,水样的保存条件及干扰物质的消除只是其中的一些因素,只有在每个因素上都严格控制,才能确保监测结果的误差在允许范围内。