水中化学需氧量测定方法探讨

王鑫

摘 要 在处理水样时往往需要用到强氧化剂，其中氧化剂的使用总量称为化学需氧量（COD）。化学需氧量（COD）是反映水体污染程度或有机物相对含量的一项综合性指标，还可以起到判断污水处理效果的作用，污水处理中必须要用到这一项目。有很多种测定方法，此文章以重铬酸盐法展开相应的讨论，重铬酸盐法测定结果相對来说准确率很高，但是不好操作，实践中所用时间很长，其中含有毒品种类的用品，甚至产生污染也在所难免。文中建立了一种快速且准确测定 COD 的方法，并且对出现相应的问题采取了不同的维护措施。

关键词 化学需氧量;重铬酸盐法;影响因素

水是生命之源，随着社会文明的发展，人们越来越关注水资源的污染和是否可以安全饮用的情况。化学需氧量对水中还原性物质存在的多少做出了评价，是反映有机物含量的一项重要指标。化学需氧量越大，说明水资源受有机物的污染越大。可以说化学需氧量是衡量水资源污染的一个不可或缺的重要指标。对于生活中的纺织业，化工业，印刷厂，制药厂等生活生产污水的检测显得至关重要，因此很多监管和车间对其进行严格监测，得到最终的结果。得出的结果受到方法，实验条件，环境，过程等各方面的影响也不同。

1重铬酸盐法检测原理

重铬酸盐法检测具有准确率高的特点受到广泛应用。其优点有：重铬酸钾容易提纯，稳定，氧化率高，可靠。也存在缺点：回流的原因导致用时久，存在有害人体的剧毒物质，会污染。原理为：一定剂量的重铬酸钾标准溶液使其在酸性条件下，银盐起到催化作用，氧化水样中的还原性物质，加入一定剂量的硫酸-硫酸银溶液，试亚铁灵作为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴入未被还原的重铬酸钾水中，计算出硫酸亚铁铵溶液的用量，即为水样中的还原性物质消耗氧的质量浓度。注：酸性条件下的重铬酸钾具有很强的氧化有机物的氧化能力，加入催化剂硫酸银后，直链脂肪族化合物被氧化，芳香族有机物和吡啶不容易被氧化，挥发性直链脂肪族化合物和苯等有机物存在氧化但不明显，重铬酸钾氧化氯离子与硫酸根产生作用出现沉淀，对结果有影响，所以对加入硫酸汞的时间和顺序有严格要求，由此消除干扰[1]。

2实验

（1）实验试剂和仪器。试剂主要有试亚铁灵指示剂、硫酸亚铁铵标准溶液、浓度为 0.250mol/L的重铬酸钾标准溶液、COD值为500mg/L的邻苯二甲酸氢钾溶液、1，10-菲绕啉溶液、硫酸、硫酸银-硫酸试剂、硫酸汞、玻璃珠（防止爆沸）。仪器为加热管、冷凝管、移液管、加热装置、50毫升的酸式滴定管、50毫升锥形瓶、容量瓶。

（2）实验方法。实验方法：①取10ml试剂放入锥形瓶中，依次加入硫酸汞和5ml的重铬酸钾标准溶液，放入玻璃珠，将15ml硫酸银-硫酸试剂从冷凝管上管口倒入，加热计时。②冷却取下锥形瓶滴定。③硫酸亚铁铵每次用时，必须用重铬酸钾调到一定浓度：锥形瓶中用水将5mL 重铬酸钾标准溶液稀释到50mL，加入15mL硫酸 ，冷却后加入3滴1，10-菲绕啉溶液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定会出现黄到蓝绿到红褐色的变化，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。④以10ml重蒸馏水做对照实验，重复以上步骤，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量[2]。

（3）实验结果。可由（对照实验消耗的硫酸亚铁铵体积-滴定试样所消耗的硫酸亚铁铵的体积）*硫酸亚铁铵标准溶液浓度*8000得出含量再除以实验时取出的水样的体积，得到化学需氧量的值。

3实验条件的确定及影响实验的因素

（1）试剂浓度和纯度的影响。①蒸馏水的新鲜度对结果有影响，使用新制取的蒸馏水效果较好。②硫酸不纯或者是劣质硫酸会导致结果不准确，增大重铬酸钾的使用量。③对重铬酸钾的浓度也有要求，尽量使用标准溶液。根据检测样品中化学需氧量的含量选择不同浓度的标准溶液。④要保证硫酸亚铁铵的浓度和质量，注意保存好，标注清晰[3]。

（2）消解温度、时间的影响。由对标准、浑浊和清澈的三种水样的对比实验得出，不同水样在不同温度的条件下，重铬酸钾对水样中还原性物质的氧化速率不同。温度升高氧化速率也相应增大，在某一温度达到稳定。温度太低速率太低，在一定时间内无法完全反应，导致数据准确率低。所以规定记录时间为水样开始沸腾时，消解两个小时。超过消解时间，试样中可氧化但难降解的有机污染物会影响结果的测定。应根据水样的污染程度制定相应的消解时间。

（3）试剂自身的影响因素。①氯离子在实验中会和银离子反应产生沉淀，又会和酸反应产生氯气，使的测出的化学需氧量偏低，影响结果的准确性。可根据氯离子的浓度选用沉淀法或者稀释法。②采集水样应该选用磨口玻璃容器，普通的塑料容器会破坏有机物的存在，使得测出的化学需氧量偏低。③工作人员的操作和分析对结果的影响，在滴定操作中，滴定管壁的残留液体应该清理干净以免改变试剂的浓度，装满或放出溶液后，必须等1～2分钟，使附着在管壁的溶液全部流下来，再进行读数。如果溶液放出的较慢，需等0.5～1分钟读数。要检查管口是否有气泡，管壁是否有残留水珠。④对于化学需氧量较高的水样，可按步加入15ml的硫酸-硫酸银溶液摇匀，若溶液的颜色为绿色可多次稀释[4]。

4结束语

化学需氧量作为一个重要指标，在日常的污水检测中有重要地位。本文通过重铬酸盐法对试剂的浓度、纯度，消解的温度、时间，实验环境和条件等进行了探讨，得出最佳实验方法，提高结果的准确度。试剂在选择时应使用新鲜的蒸馏水，纯度高的硫酸、重铬酸钾和硫酸亚铁铵溶液，消解时间在开始沸腾时记录，为两个小时。实验人员在实验时要认真排除各方面因素的影响，采用高效、可靠的解决办法，按照严格的步骤进行测试，做出一份准确真实的化学需氧量报告。

参考文献

[1] 吴彩红，吴思慧.两种方法测定水中化学需氧量的比对[J].广州化工，2020，48（8）：83-85.

[2] 齐春艳.水中化学需氧量测定的不确定度评定[J].化工管理，2020 （8）：44-45.

[3] 孙璐.钛白粉工业废水中化学需氧量的测定研究[J].生物化工， 2020，6（1）：85-87.

[4] 郭清，鲍立新.光化学氧化技术测定水中化学需氧量的研究进展[J].化学工程师，2019，33（7）：73-76.