化学需氧量的测定滴定法与分光光度法探究

袁鑫

摘要：化学需氧量是水体水质评价的一个重要指标，目前我国对化学需氧量的测定方法主要有两种方法，它们分别是滴定法与光度法，传统的滴定法其使用效率并不是那么的高，在分析的过程中手续也较为的复杂，最为主要的是当样品的数量过多的时候其效益结果不是很理想甚至可以说是没有。需要对地表水、地下水或者是生产废水进行检测的时候可以使用光度法，而水体的浑浊度过高时期测定效果并不是那么理想。本文就对两种方法进行分析比较，探讨两种方法的优劣性，并对其进行一定的简化改进，提高分析效率。

关键词：水质、化学需氧量、滴定法、光度法;

一、引言

在對水质样品进行检测时候有一项非常主要的指标，那就是化学需氧，之所以说它重要是因为它反映的是水体中耗氧有机物的多少。在传动的测量方法中有关水样经过回流氧化处理以后会使用硫酸亚铁来对剩余的重铬酸钾进行滴定，这种方法操作较为简单，测量结果的重现性比较好，唯一不足的是所需要的样品数量会比较多，分析所用的时间较长，对于试剂的需求量较大，能耗方面较大。而使用分光光度法进行测量所需要的样品数量较少，分析速度快，所需要的试剂量少，无论是工作效率还是工作量上都有着极大的提升，因此逐渐受到了分析人员的灌注。

二、重铬酸钾滴定法

2.1 测定原理

首先将过量的重铬酸钾溶液滴入待测的水体样本中，其次将强硫酸作为介质、硫酸银作为催化剂导入待测样本中，最后经过一段时间的沸腾与回流后子在对其进行检测，检测滴定液在这里我们选择硫酸亚铁铵，指示剂可以选择试亚铁灵，在滴定的过程中所消耗的硫酸亚铁铵经过一系列的是换算就能够得出样本中化学需氧量。

2.2 测量仪器

滴定的过程中需要使用到相关的仪器设备，仪器方面有50ml酸式滴定管、250ml锥形瓶。设备方面有加热设备、回流设备以及微波快速消解仪。

2.3 测定试剂

（1）硫酸银，AR、浓硫酸，AR、硫酸汞，AR、硫酸银-硫酸试剂，首先向500ml的浓硫酸中加入5克的硫酸银，轻微震荡使其溶解以后放置1-2天备用。（2） 标准溶液0.250mol/L，将12.2580g烘干的重铬酸钾溶于水中。（3）硫酸亚铁铵的标准溶液，将19.5g硫酸亚铁铵溶液溶于水中，在加入10ml的浓硫酸一同稀释到500ml，在使用之前先使用 标准溶液标定期浓度，标定的方法是先在250ml的锥形瓶中加入10ml的 标准溶液，随后加入水至100ml，加完水以后在加入10ml的浓硫酸搅拌均匀并对其冷却，冷却完以后朝锥形瓶内滴入2-3滴的试亚铁灵指示剂，紧接着用硫酸亚铁铵对其滴定，一直到呈红褐色为止，此时记录所消耗的硫酸亚铁铵的体积。其中硫酸亚铁铵的浓度为 （4）COD的标准溶液（5）试亚铁灵指示剂（6）硝酸银溶液0.1mol/L（7）防止爆沸玻璃珠。

2.4 测定步骤

首先向250ml的锥形瓶中分别加入水样、COD标准溶液500mg/L、COD标准溶液50mg/L、蒸馏水5ml（记录为 ），随后加入清水至20ml，加完水以后在加入10ml的重铬酸钾标准溶液0.250mol/L，紧接着再放入3颗防爆沸玻璃珠并接入回流装置，当溶液开始沸腾的时候回流两个小时。随后当溶液沸腾完以后对其进行一定程度的冷却，紧接着使用一定量的清水从冷凝管上方开始冲洗冷凝管，冲洗完以后取下锥形瓶加水加到80-100ml左右，加水完成以后滴入2-3滴的试亚铁灵指示剂并用硫酸亚铁铵的标准溶液进行滴定，一直到溶液呈现为红褐色为止，在这个过程中，样品所消耗的硫酸亚铁铵记录为 ，参照样本消耗的硫酸亚铁铵记为 ，最后使用相关公式对其进行计算，其中所用到的公式为 ，在这个计算式当中C的含义为用来滴定的硫酸亚铁铵标准溶液的浓度。

三、快速分解分光光度法

3.1 测定原理

跟滴定法的测定原理有一定的相似，都是先将过量的重铬酸钾溶液滴入待测的样本中去，紧接着以浓硫酸为介质，硫酸银为催化剂倒入待测样本中，随后在165摄氏度左右的时候会消解，紧接着立即使用分光光度法来测量化学需氧量的值。

3.2 测定仪器

不同的化学实验所使用到的有关仪器设备是不同的，在使用分光光度法对化学需氧量进行测定的时候也同样会使用到有关仪器设备。

3.3 测定试剂

分光光度法所使用的试剂数量明显比测定滴定法所使用的试剂数量要少一些，在这里我们只说一些较为主要的试剂，在分光光度法中最为主要的试剂就是铬酸钾溶液（ ），与滴定法所使用的浓度不同，该方法所使用到的浓度为50g/L。首先向10克的铬酸钾溶中倒入适量的蒸馏水，其次再向溶液中加入适量的硝酸银溶液，在加入的过程中出现红色沉淀的时候停止加入硝酸银。最后任何溶液都不加入对以有的溶液进行摇匀，摇匀以后对其进行静置，经过一晚后对其进行过滤并加入稀释到200毫升。

3.4 测定步骤

首先打开COD快速消解仪器，将预热温度设定在163-167摄氏度的范围内，当仪器的预热温度达到规定值的时候会自动报警提示，其次使用移液管准确的量取5.0ml的试样加入到消解管中，紧接着向消解管中分别加入0.250mol/L重铬酸钾溶液5.0ml和硫酸-硫酸银溶液5ml，将管盖拧紧以后反复颠倒试管使其内部溶液混合均匀。最后快速将分解管放入到COD快速消解仪的加热孔中，当仪器加热孔中的温度上升到设定值的时候计时加热15分钟，加热完成以后取出解热管在外界环境中冷却2分钟，冷却完成以后在反复颠倒使其内部溶液混合均匀，随后放到水冷却槽中冷却至室温。

四、分析步骤的简化

无论是从试剂的数量上还是使用仪器设备的数量上重铬酸钾法都比快速分解分光光度法要多，所以这也就使得重铬酸钾法的分析步骤要多，因此可以对其进行一定的简化。取三份样品分别是待测水样、空白样（蒸馏水）、标准样，三份样品按照顺序依次放到消解管中去，紧接着向三个分解管中各自滴入5毫升的硫酸-硫酸银溶液与重铬酸钾溶液，加完上述溶液以后把分解管放入到微波消解仪里消解10分钟，消解完以后使其自然冷却到室温，冷却完以后将消解液倒入到事先准备好的锥形瓶中去，滴定液选择硫酸亚铁铵，指示剂选择试亚铁灵，这两个溶液都适量的滴入到消解液中，当溶液完全变为红褐色的时候停止加入滴定液与指示剂，最后记录好所消耗的硫酸亚铁铵的量。

同时记录所消耗的硫酸亚铁铵的量。

五、实验结果比较分析

通过对上述几种实验方法的结果进行分析得出，检测结果并没有特别明显的差别。只不过分光光度法对较为浑浊的水体进行检测的时候因为悬浮物对光有一定的吸收作用所以测定的结果会比较高，微波消解重铬酸钾法与规定记录结果没有太大的差异。

六、讨论

在国家标准测定方法中COD的回流操作所持续的时间一般为两个小时，样品数量少的发该方法还可以应付的过来，若是样品数量过大那么对其进行分析测定就会有一定的不经济性，若是改用微波消解的方法就能够一次性的解决多个样品，而且使用该方法操作简单，消解的时间最多需要10分钟左右，能够极大的提高其分析效率，高效率的同时测定结果的准确性也有着一定的保障。

参考文献

[1] HJ 828-2017，水质化学需氧量的测定 重铬酸盐法[S].

[2] HJ/T 399-2007，水质化学需氧量的测定快速消解分光光 度法[S].