影响水中有机物综合指标检测结果的原因
2017-02-02宋连君沈阳食品检验所
□ 宋连君 沈阳食品检验所
影响水中有机物综合指标检测结果的原因
□ 宋连君 沈阳食品检验所
本文主要分析水中有机物综合指标中耗氧量和生化需氧量检验过程中容易出现的问题,并指出操作中的注意事项,从而减少数据的偏差,以供参考。
耗氧量;生化需氧量;水中有机物
水中有机物综合指标,一般包括耗氧量、生化需氧量、石油和总有机碳这四项。
耗氧量也称化学需氧量(锰法),以CODmn表示,又称高锰酸钾指数。它指以高锰酸钾为氧化剂,在一定条件下氧化水中还原性物质,将消耗高锰酸钾的量折算为氧表示(O2,mg/L)。
生化需氧量(BOD)是指在规定的条件下,微生物分解水中某些可氧化物质(主要是有机物)的生物化学过程中消耗溶解氧的量。
石油是指水中含石油类化合物的含量。
总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。
目前,实验室中进行最多的是水中耗氧量和生化需氧量的检测,本文分析影响这两项检验准确性的原因。
1 耗氧量检验
耗氧量测定的原理是高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质氧化,过量的高锰酸钾用草酸还原。根据高锰酸钾消耗量表示耗氧量(以O2计),因为此实验反应过程复杂,所以有很多影响检验结果的因素。
1.1 试剂的配置
根据GB5750.7-2016标准中的要求,草酸钠和高锰酸钾标准储备溶液,均置暗处保存,临用时稀释10倍,且高锰酸钾储存在棕色瓶内。以上两种都要现稀释,因为草酸钠不稳定,易分解,如果不现配现用的话,最后加入草酸钠时,溶液颜色往往没有完全退去,导致结果偏低。
1.2 温度的控制
要严格控制检测过程中的滴定温度。根据GB5750.7-2016标准的要求,检验过程中的温度要控制在70~80 ℃,这就要求检验员在检验过程中要严格控制温度。必要时,可以借助温度计来检测温度,通过多次试验、总结室温下从沸水浴中取出多长时间合适。温度太高,草酸钠不稳定容易分解,造成检验结果偏低;温度低,则会影响反应速度。所以,温度的控制十分重要。
1.3 滴定过程的控制
耗氧量检验,滴定速度要严格控制在6~8 mL/min。高锰酸钾本身就是氧化剂,如果滴定太快,滴进去的高锰酸钾起不到氧化剂的作用,最终影响氧化还原的反应速度,导致结果出现偏差。同样,如果滴定速度慢,就达不到实验要求的温度,导致检验结果出现偏差。
1.4 实验终点的判定
实验终点的判断,很容易出现偏差,因为最终的结果是要求出现不褪的淡粉30 s,即为终点,但实验过程中很容易滴过量。正确的方式是应该让水样滴定终点的颜色和标定时一样,这样才能减少误差,使检验数据更准确。
1.5 准确控制加热时间
标准要求检验过程,加热时间为30 min。通过大量实验证明,时间上比方法上要求的时间少于3 min或是多于3 min,对实验结果均有影响。所以,要严格控制加热时间。
1.6 水浴的水位高度
水样瓶在水浴锅应平稳放置,且水浴锅内水的位置一定要高于水样瓶内的水样,这样才可以保证水样的每个点都得到充分反应。否则,就容易造成检测结果偏低。
1.7 水浴锅温度的控制
标准要求水浴为沸水浴。经过实验,如果水浴锅的温度在90 ℃时,检验结果偏低,为了保证水浴锅的温度,水浴锅要加盖进行实验,而且不要放太多的瓶子,一般一次小于4个。否则,很难保证水浴锅的温度。
2 生化需氧量检验
2.1 取样的时限
测定的生化需氧量水样,应尽快测定,不然数值就会迅速下降,一般2 h以内为最好。否则,就要马上储存在冰箱(0~4 ℃),并在6 h以内检验。如果水样含有强酸或强碱,应先用10%的氢氧化钠溶液或0.5 mol/L硫酸中和至pH 7左右。如果水样有余氯,可静置1~2 h,也可用0.005 mol/L硫代硫酸钠溶液除去,以免余氯影响微生物活动。
2.2 水样的稀释
为了获得准确的生化需氧量值,水样稀释过程中,应避免产生气泡,防止空气进入。所以,要用虹吸的方法加入稀释水及分装稀释液,虹吸管的下口要插入容器的底部。混匀时,搅拌棒不能露出液面。装瓶时,溶解氧瓶内不留有气泡。溶解氧瓶塞必须是完全磨口,如果是很轻的空心塞,必须要用金属夹或橡皮筋固定。否则,瓶塞容易上浮,造成实验失败。培养5天后,溶解氧瓶内产生气泡,结果会不准确。气泡产生的原因主要是稀释水或水样通过低温保存,使用时温度太低,或水样含有藻类物质,在未完全避光的情况下培养产生的气泡。
2.3 特殊水样的处理
如果水样中含有大量悬浮物时,影响测结果,必须在测定前用KAl(SO4)2混凝沉淀的方法除去悬浮物。如果水样有硫化物时,亚硫酸盐和亚铁等还原性物质时,会很快消耗溶解氧,所以培养前的稀释水样应放置15 min后测定,以消除其影响。当水样中有0.1 mg/L以上的亚硝酸酸盐时,可用2 mg亚甲兰或2 g/L叠氮化钠处理,当水样含有1 mg/L以下的亚铁盐,可以加入40 g/L氟化钾溶液进行处理。
2.4 校对标准溶液
试验中用到的标准溶液为葡萄糖-谷氨酸,此溶液必须现用现配,因为谷氨酸不稳定。所以,为了防止标准溶液性质不稳定,影响实验结果,我们要核查,以2%稀释比测生化需氧量,其结果为200 mg/L±37 mg/L。如果不在此范围内,则说明实验有误,需要重新操作。