卢业华
(广东省连州市环境监测站广东连州513400)
测定化学需氧量(CODcr)的影响因素及改进方法
卢业华
(广东省连州市环境监测站广东连州513400)
CODcr是用于反映水中受到还原性物质污染的程度。它是在一定的条件下,用强氧化剂来氧化水中的还原性物质时消耗的量。测定化学需氧量时最主要的影响因素就是水中各种离子的干扰,有效的清除掉干扰离子对准确的测定化学需氧量具有重要的意义。故接下来本文将着重就如何消除试样中的Cl-,NO2-,S2-等离子展开讨论。
化学需氧量;影响因素;改进方法
1.1 Cl-的干扰以及常见消除方法
1.1.1 干扰
在水中常见的还原性干扰物质之中,氯离子已经成为了主要的干扰因素之一,所以如何有效的清除水中的氯离子对测定化学需氧量具有极大的意义。因为Ag++Cl-=AgCl会让测定化学需氧量的结果偏低;但是在酸性条件之下又会发生6Cl-+Cr2O72-+14H+=3Cl2+2Cr3++7H2O,产生的Cl2不仅可以逸出又可以氧化水中其他的还原性离子,造成化学需氧量的测定结果偏高。因此,对于氯离子的清除已经引起了分析界的强烈关注。
1.1.2 清除
1.1.2.1 HgSO4遮蔽法
先测定水中的氯离子含量的多少,然后加入10倍于氯离子量的HgSO4来清除氯离子的干扰,因为它们会结合成[HgCl4]2-,如果想要达到更好的遮掩效果,可以加入20倍的含量。
1.1.2.2 AgNO3(aq)沉淀法
先于水样中加入K2Cr2O7标液当做指示剂,然后用硝酸银溶液进行滴定操作,直至出现砖红色沉淀为止,再接着用标准回流法回流两个小时左右,如果溶液中还是存在砖红色沉淀,就加入数滴氯化钠直至砖红色沉淀消失,实践证明此法有效的消除了氯离子对化学需氧量测定的影响。实验原理是因为AgCl的溶度积比AgCr2O7要下,当生成砖红色沉淀AgCr2O7时,表明氯离子已经沉淀完全了,此法不仅有效的消除了氯离子的影响,还避免了重金属Hg的污染。符合现代化学的标准。
1.1.2.3 稀释样品法
当处理一些高化学含氧量和高氯离子含量的试样时,我们可以采用将试样进行稀释合适的倍数来简化我们测定化学含氧量的目的。但是如果试样的化学含氧量并不高,那我们就不能采用此方法了,它会造成比较大的误差。
1.1.2.4 添加固体硝酸银
对于那些低化学含氧量和高氯离子含量的试样,可以采取添加固体硝酸银来达到除去氯离子的目的。但是对于添加的分量则需要精确的把握,因为添加少了达不到我们需要的目的,添加过量不仅会浪费贵重金属银,还会与溶液中存在的硫酸根离子结合生成沉淀,影响实验最终结果。所以对于试样中的氯离子含量需要我们预先测定来觉得到底应该添加多少的硝酸银固体。
1.1.2.5 吸收氯法
此法的基础是对氯的吸收和测量,在测量化学需氧量的结果测定出来后需要扣掉氯的份量。此法需要加入适量的硫酸汞和适量的硫酸银催化剂,在回流管的上端部分引出氧化的产物氯气,将它用蒸馏水和碘化钾溶液吸收并采用碘量法来测定含氯量。对于那些含氯量较高的试样,也可以先通过测定氯离子的浓度,然后在测得的化学含氧量的基础上减除氯的含量部分。此法也避免了汞的二次污染。
1.2 NO2-的干扰的解决方法
NO2-的干扰主要在于它消耗了K2Cr2O7的量,才使得化学需氧量的测量结果偏高。可以通过加入氨基磺酸,生成硫酸,水和氮气来达到消除亚硝酸根离子的目的。
1.3 亚铁离子以及硫离子的干扰消除
在测定含有这两种干扰离子的试样的化学需氧量时,可以先测出其所需的全部化学需氧量,然后假定在定量氧化的基础上,我们可以计算出这两种离子的耗氧量,然后相减就是我们所需要得到的试样的化学需氧量。在理论上这种方法是科学可行的,但是在实际操作中,很难做到精准的实验结果,因为这些容易被空气中的氧化。所以又有人提出了在测定化学需氧量前往试样中冲入足量的空气来达到消除这两种离子的目的。
空白试验值对于化学需氧量的测定具有较大的影响,并且通过大量的实验证明影响空白试验值的主要因素包括硫酸的质量,实验用水和试剂浓度这三个因素。
通过采用同一厂家,同一批号的高质分析纯硫酸可以解决硫酸质量不同以及好坏因素的影响;实验用水可以采用亚沸水或者重蒸馏水,不要采用去离子水来进行实验,因为去离子水中一般会含有微量的树脂和其他有机物,这容易造成测定的化学需氧量结果的偏高,并且试验用水应该尽量采用刚生产出来的;试剂浓度不能过高,大量的实验数据表明低浓度的试剂带来的空白值较低,测得的化学需氧量较为准确。
水样在装取时不能采用塑料容器,因为塑料容器容易造成有机污染,并且某些塑料容器会吸取溶液中的有机物,造成结果偏低。因此最好应该用具有磨口塞子的玻璃容器来盛装试样。因为微生物的存在,所以我们在测定化学需氧量时应该遵循现场取样,现场分析的原则,即不能放置时间过长。可以采用水浴超声器作用5min来分散水中的大颗粒,达到均化试样的目的,使测量结果更为准确。
为了达到国家环保局提出的要求,对于工业废水的污染防治问题必须获取一个又一个的突破,所以在化学需氧量的测定上一些技术突破就显得格外重要了。
[1]葛福玲.化学需氧量测定方法的改进及研究进展[J].四川环境, 2012(01).
[2]温淑瑶,马占青,高晓飞,王晓岚.重铬酸钾法测定COD存在问题及改进研究进展[J].实验技术与管理,2010(01).