快速消解电位滴定法测定电镀废水的化学需氧量

2018-03-18叶汝汉杨英娣马凤珠

山东化工 2018年14期

叶汝汉,罗平，许晋，杨英娣，马凤珠

(江门市崖门新财富环保工业有限公司，广东江门 529100)

化学需氧量(COD，Chemical Oxygen Demand)是在一定的条件下，经强氧化剂来氧化处理水中的还原性物质时所消耗氧化剂的量，从而间接测量水中有机物的含量，是一种表征有机污染物含量的重要指标[1-2]。随着社会发展和国家对环保问题越来越重视，作为体现环境质量的重要指标之一的COD在环境监测中的地位也越来越重要。目前主流的废水中COD的测试方法有两种[3-5]：一是重铬酸盐法[6]，二是快速消解分光光度法[7]。重铬酸盐法在样品前处理时间非常长，不能快速得到结果；而分光光度法在测定时干扰因素较多，对于背景复杂的电镀废水的测试结果误差较大。本文采用快速消解-电位滴定法，通过研究消解条件、滴定方式等，验证了方法对电镀废水COD的准确度、精密度等，建立适用于快速测定电镀废水COD的测定方法。

1 实验材料及方法

1.1 仪器与试剂

888 Titrando自动电位滴定仪(瑞士万通(中国)有限公司)； XJ-III 型CODCr快速消解仪(韶关市明天环保仪器有限公司)，Master-D UV实验室纯水系统(上海和泰仪器有限公司)。

重铬酸钾、邻苯二甲酸氢钾为优级纯；六水合硫酸亚铁铵、十二水合硫酸铝钾、四水合钼酸铵、硫酸银、硫酸、硫酸汞均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 试剂溶液制备

1.2.1.1 重铬酸钾标准溶液(1/6 K2Cr2O7=0.1000 mol/L)

称取105℃烘至恒重的重铬酸钾4.903g，加水定容至1000mL。

1.2.1.2 六水合硫酸亚铁铵([(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=0.1 mol/L)

称取六水合硫酸亚铁铵39 g于水中，加入20 mL浓硫酸，待溶液冷却后稀释至1000 mL。

1.2.1.3 消解液(1/6 K2Cr2O7=0.2 mol/L)

称取9.8 g重铬酸钾，50.0 g十二水合硫酸铝钾，10.0 g四水合钼酸铵，溶液于500 mL水中，加入200 mL浓硫酸，冷却后，转移至1000 mL容量瓶中，定容至标线。

1.2.1.4 催化剂(硫酸银-硫酸溶液)

称取5.0 g Ag2SO4于500 mL浓硫酸中，放置1天使之溶解，使用前小心摇动。

1.2.1.5 掩蔽剂(硫酸汞溶液，ρ=100 g/L)

称取50 g硫酸汞，溶于500 mL(1+9)硫酸溶液中，混匀。

1.2.1.6 硫酸亚铁铵标准溶液

用重铬酸钾标准溶液准确标定硫酸亚铁铵溶液(1.2.1.2)的浓度。

1.2.1.7 邻苯二甲酸氢钾标准溶液

称取105℃干燥2h 的邻苯二甲酸氢钾0.4251 g 溶于水，并稀释至1000 mL，混匀。该标准溶液理论的CODCr值为500 mg/L。

1.2.2 样品溶液制备

量取3.00 mL水样于消解管中，加入2.00 mL掩蔽剂、3.00 mL消解液和5.00 mL催化剂。盖紧盖子，摇匀。放置预先加热好的CODCr快速消解仪中，在165℃中消解22 min。取出，冷至室温。

1.2.3 空白溶液制备

用3.00 mL代替水样，按1.2.2步骤操作。

1.2.4 样品测定

将冷却至室温的样品溶液转移至高脚烧杯中，用纯水洗涤消解管，合并洗涤液至高脚烧杯中，加入搅拌子，调整好电位滴定仪参数，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定样品溶液中COD的含量。

2 结果与讨论

2.1 前处理条件的选择

由于消解管体积为25 mL，在165℃密闭条件下消解，溶液体积必须控制在15 mL以内，以防消解管内压力过高而炸裂。试验中分别以50 mg/L和500 mg/L作为COD标准溶液，尝试了不同剂量的掩蔽剂(1 mL、2 mL、3 mL)，消解液(2 mL、3 mL、5 mL)，催化剂(2 mL、3 mL、5 mL)。对于50 mg/L的COD，上述条件均能使回收率达90%；对于高浓度的COD(500 mg/L)，催化剂的量的影响较显著，2 mL和3 mL的催化剂，COD标准溶液的测试结果分别为397 mg/L和438 mg/L。提高催化剂的量能使消解反应更加充分[8]，当催化剂加入量为5 mL时，COD的回收率可达95%。因此，兼顾滴定反应的体积、消解效率等，试剂的加入量分别为：掩蔽剂2.00 mL、消解液3.00 mL和催化剂5.00 mL。

消解温度参考快速消解分光光度法的165℃。消解时间分别试验了10 min、15 min、20 min、25 min、30 min，试验结果表明消解时间20 min，回收率可达90%，时间越长，回收率变化不大，因此，为保证充分消解，试验设定消解时间为22 min。