COD测定时取样量的快速判断及经验总结

1COD测定时取样量的快速判断及经验总结夏莹1，高祥刚2（1.大连市环境监测中心,大连116023；2.辽宁省海洋水产科学研究院，辽宁省海洋环境监测总站，大连116023）摘要：实验室中测定废水COD常用方法是重铬酸钾法，是目前国内外测定COD时优先采用的化学方法之一。但该方法需要具有丰富经验的试验人员来操作，才能完成一到两次就能准确判断取样量的试验步骤。笔者经过多年的实验摸索，总结了如何通过颜色、悬浮物以及加入硫酸汞的量来判断废水取样量的方法，为COD测定中工作效率的提高奠定了基础。关键词：COD；重铬酸钾法；取样量1引言化学需氧量（COD）是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。水样在一定条件下，以氧化一升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示[1]。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也是有机物相对含量的指标之一，但只反应能被氧化的有机物污染情况，不能反应多环芳烃、PCB、二恶英类的污染状况，COD也是我国实施排放总量控制的指标之一[2]。2实验部分2.1方法原理：在水样中加入一定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银,在强酸性介质中加热回流一定时间,部分重铬酸钾被水样中可氧化物质还原,用硫酸亚铁铵滴定剩余的重铬酸钾,根据消耗硫酸亚铁的量计算COD的值。2.2操作步骤2.2.1取20.00ml混合均匀的水样（或适量水样稀释至20.00ml）置250ml磨口的回流锥形瓶中，加入10.00ml重铬酸钾标准溶液及玻璃珠，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上慢慢加入30ml硫酸—硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2h。2.2.2加热完毕后冷却，用90ml蒸馏水从回流管上部冲洗管壁，取下锥形瓶。2.2.3加入3滴试亚铁灵，用硫酸亚铁铵滴定，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。2.2.4测定水样的同时，以20.00ml蒸馏水，按同样的步骤进行空白实验。2.3标准方法中取样量的判断方法通常对于COD较高的废水确定取样量的方法是先取上述操作所需体积1/10的废水和试剂，于15mm×150mm硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否成绿色。如果显绿色，再适当减少取样量，直至溶液不变绿色为止，从而确定废水水样的取样量。2.4取样量的快速判断方法在第四版的标准方法中，只单一的指出如果呈现绿色则减少取样量，没有说明减少多少取样量，也收稿日期:作者简介:夏莹(1980-),女,辽宁大连人，助理工程师,从事环境监测与管理工作.E-mail:[e-mail].2没有说明出现其他颜色应如何处理。经过本作者的多次实验研究总结出了更为准确、全面的取样量判断方法。以下均为高浓度重铬酸钾法。2.4.1例如取20ml水样（氯离子不高），按照上述步骤操作后，加入硫酸-硫酸银，立刻呈现绿色，则应减少取样量，改取5ml即可。即改取体积是第一次取样体积的1/4。如果改取10ml，即取第一次的1/2，则在加热0.5h后会呈现由绿色变蓝色的过程，说明剩余的六价铬接近零，不能进行下一步滴定，实验失败。2.4.2例如取20ml水样（氯离子不高），按照上述步骤操作后，加入硫酸-硫酸银，立刻呈现蓝色，则应减少取样量，改取2ml即可。即改取体积是第一次取样体积的1/10。如果改取5ml，即取第一次的1/4，则在加热0.5h后会呈现由绿色变蓝色的过程，说明剩余的六价铬接近零，不能进行下一步滴定，实验失败。2.4.3例如取20ml水样（含氯离子5000mg/l左右），先加入一勺硫酸汞后，观察等待1min，如果硫酸汞消耗的很多，再加入半勺硫酸汞，让溶液中有剩余的汞，加入硫酸-硫酸银，如果立刻呈现绿色，说明很有可能汞量剩余不足，则重新取样加入比上次更多的汞。如果加入更多的硫酸汞还是呈现绿色，则应减少取样量，按照2.4.1或2.4.2来操作即可。2.4.4在加热过程中也可根据颜色判断取样量的合理性。一般COD的颜色变化只在整个回流过程的前0.5h发生，所以这个过程中应时刻注意观察。①在回流过程中，试样的颜色不能和空白的颜色接近，否则滴定时空白消耗的硫酸亚铁铵的量和试样的消耗量接近，它俩之间的差值过小，则实验的准确度较低。②在回流过程中，试样呈现深棕色或墨绿色，是最好的取样体积，即试样消耗的硫酸亚铁铵的体积与空白消耗的体积之差在5~6ml，则实验的准确度较高。3经验总结和注意事项3.1经过实验本作者从结果上确定了一个判断取样体积是否合理的标准，见表1。表1COD浓度和取样体积的关系CODcr浓度（mg/l）取样体积（ml）150~30020300~60010600~9005900以上5以下表1说明当COD浓度是150~300mg/l时，它的最佳取样体积是20ml，以此类推。3.2水样中的悬浮物也会影响到COD的测定，通常悬浮物越多，COD值越高，所以在取样过程中一定要把悬浮物摇匀，并同水样一起取上。3.3在操作步骤中，必须严格遵照先加硫酸汞掩蔽氯离子，然后加重铬酸钾的过程，如果在加入重铬酸钾后发现汞量不足，再向其中加汞，已经不能再起到掩蔽氯离子的作用了，实验失败。3.4当氯离子含量较高时（8000mg/l），在除氯法操作过程中，如果加入硫酸-硫酸银立刻呈现乳白色悬浊液，则说明汞的加入量不足，实验失败，应该重做，向其中加入更多的硫酸汞。3.5标准方法中没有提及空白中应加入的硫酸汞的量，经过实验，空白中汞的加入量应尽量少，越少越好。否则空白消耗的硫酸亚铁铵会偏少。33.6在实验过程中，加入汞后，应等待其反应，如果汞在瞬间由荧光黄变为深红，继而消耗完毕，则说明水样中汞的含量很高，一般会超过10000mg/l，应改用除氯法进行测定。参考文献：[1]田桂芝，孙彩兰，许云峰.还原性物质对化学需氧量(COD)测定的影响及消除方法[J].辽宁城乡环境科,2007,27(1):53-54.[2]国家环保总局.水和废水监测分析方法[M].（第四版），北京：中国环境科学出版社,2002.