分光光度法测定COD验证试验与研究

2012-06-30李耀伟

东北水利水电 2012年5期

关键词：重铬酸钾比色分光

王林，李耀伟，费丹

（1.辽宁省水文水资源勘测局辽阳分局，辽宁辽阳 111000；2.辽宁省水文水资源勘测局营口分局，辽宁营口115000；3.辽宁省水文水资源勘测局，辽宁沈阳110003）

我国普遍现行的测定COD的方法——回流法，存在着回流氧化时间长、硫酸用量多、电能消耗大等问题。为此提出采用CR3200型COD加热消解器进行消解试样的方法，为保证方法的可行性从消解时间、方法标准曲线、精密度和准确度等方面进行验证。

1 试验部分

1.1 方法原理

实验方法是利用比色的原理。一定量的重铬酸钾在强酸性溶液中，在银催化之下，经过高温消解，可以氧化大部分有机物，消解过程在一个封闭比色管中完成，随之颜色发生变化，生成黄色和绿色化合物，冷却后用分光光度计在445 nm或605 nm波长处测定吸光度。

1.2 实验仪器

COD加热消解器（德国WTW CR系列），721型分光光度计，专用比色管。

1.3 实验试剂

重铬酸钾（国产优级纯），硫酸汞、浓硫酸、硫酸银（国产分析纯），蒸馏水或去离子水。

邻苯二甲酸氢钾储备液（基准试剂）：称取预先在120℃烘干2 h的邻苯二甲酸氢钾0.8502 g，用重蒸馏水溶解，配制成1000 ml，此溶液相当于COD值为1000 mg/L。

消解试剂1号（用于标准范围：测定20～1000 mg/L）：称取预先在120℃烘干2 h的重铬酸钾5.108 g溶于250 ml去离子水中，加入83.5 ml浓硫酸，在加入16.65 g硫酸汞混合直至溶解，冷却后，稀释至500 mL。

消解试剂2号（用于低浓度范围5～200 mg/L）：称取预先在120℃烘干2 h的重铬酸钾1.275 g溶于250 ml的去离子水中，加入83.5 ml浓硫酸，在加入16.65 g硫酸汞混合直至溶解，冷去后，稀释至500 ml。

催化试剂：称取4.4 g硫酸银于装有500 ml浓硫酸的瓶中，放置1～2 d。

2.4 测试步骤

在实验中要用的所有比色管中分别加入1.50 ml的消解试剂和3.5 ml催化剂，加盖，充分混合，待其冷却。然后分别在比色管中准确加入2.50 ml各种标准使用液及空白液，加盖，充分振荡使其混匀。把上述比色管放置在预热的COD加热消解器中，选择程序（于148℃加热1 h）加热。冷却1 h后，在721分光光度计上选择吸光度（用消解试剂1号的选择605 nm，用消解试剂2号的选择445 nm），用1 cm比色皿，以水作参比，测定吸光度。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的绘制

1）分别取上述储备液 1.00，2.00，5.00，10.00，15.00，20.00，40.00，60.00，80.00，90.00 ml于 100 ml的容量瓶中，加水稀释至标线，可得到COD值分别为 10，20，50，100，150，200，400，600，800，900 mg/L及原液为1000 mg/L的标准使用液。

2）按照表1配置标准曲线，步骤同测试步骤，以标准使用液浓度值为横坐标，以测得的吸光度为纵坐标，绘制两条标准曲线，并求出回归方程式（见表 1）。

3.2 消解时间的确定

表1 标准曲线数值表

对用邻苯二甲酸氢钾储备液（基准），配置成CODCr浓度为200 mg/L和其基准试剂1000 mg/L，国家水环境标样89.3 mg/L的工作溶液，在不同消解时间下进行平行测定。结果说明：在不同的消解时间下，该方法对以上3种溶液的消解程度是不一样的，消解时间越短消解程度越低。但消解时间在60 min以上时，消解程度均能达到95%以上，可认为消解完全了；在消解30 min时，标样的消解程度偏低，达不到要求。在消解30 min时，标样的消解程度更低，远远达不到要求，这主要是因为此消解反应属于吸热反应，此反应速度不仅和反应温度、反应时间有关外，还与浓度有关，消解试剂的浓度越高，消解地越快。所以在都没消解完全的情况下，用消解试剂1号的消解程度要比用消解试剂2号的要高些。