化学需氧量测定研究进展

2015-05-06 22:53花建丽
科技与创新 2015年8期
关键词:测定方法研究进展

花建丽

摘 要:跟踪化学需氧量(COD)测定研究进度,从新催化材料引入和测定方法2方面的创新入手进行阐述。研究快速、准确、无污染的COD测定方法在环境监测工作中具有重要的意义。

关键词:化学需氧量;测定方法;研究进展;新催化材料

中图分类号:X832 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.042

化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)是指在一定条件下,经重铬酸钾氧化处理时,与水样中溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。它是表征水体中还原性物质的综合性指标,也是评价水体受有机物污染程度的重要指标,是水污染分析中的常规分析工作。采用传统、经典的国标方法测定的结果准确、重现性好,但是,需要消耗大量的H2SO4和Ag2SO4,为了消除氯离子的干扰,还需要加入会对环境造成二次污染的毒性物质HgSO4。所以,随着社会各界对环境资源问题的日益重视,科研人员们对COD的测定方法进行了一系列的研究和改进创新。

1 新催化材料引入创新

2007年,Zhang课题组制备出了纳米级光催化ZnO/TiO2膜,并将其用于化学需氧量的测定中。该方法主要用于地表水COD值的测定,最低能测到0.1 mg/L,同时,该方法与传统COD测定结果保持了较好的一致性。在此之前,Kim Y. C.课题组就曾提出,将光催化感光技术用于流动注射分析的COD测定中。在城市污水COD的处理过程中,Bansode R. R.课题组则独具匠心地使用了微粒壳状活性炭进行处理,体现出了绿色环保、可持续的思想。

2 测定方法的改进创新

在COD测定方法的创新上,Korenaga T课题组使用硫酸铈(IV)盐作为氧化剂,通过流动注射分析的方法测定化学需氧量。该方法的优点是在非常温和的操作条件下,能将样品比较完全的氧化,其最低检出限与标准相对偏差分别为0.5 mg/L和0.6%,每次仅进样50 uL,只需3 min时间便能得出结果。同时,该方法不使用任何掩蔽剂,避免了剧毒汞盐的污染,测定不同类型的废水COD结果与传统、经典的方法具有一致性。随后,Zhao课题组提出了使用一种光电化学方法直接测定COD值,该方法很容易实现COD的自动监测,只需要使用少量的试剂,花费较少的时间。近年来,随着催化材料技术的发展,Zheng Q.课题组将有序自组装的TiO2感光纳米管用于COD测定中,并且取得了比较满意的研究结果。

3 结束语

综上所述,研究者们通过加入新催化材料或在测定方法上进行创新探索,改变了反应的微观环境,使有机物更容易被氧化,而且也简化了反应过程。这些进步为未来COD测定达到“快速、准确、无污染”的要求迈出了坚实的一步,同时,它在环境监测工作中也具有非常重要的意义。

参考文献

[1]北京市化工研究院.GB/T 11914—89 水质 化学需氧量的测定 重铬酸钾法[S].北京:中国标准出版社,1990.

[2]Zhang Z H,Yuan Y,Fang Y,et al.Preparation of photocatalytic nano-ZnO/TiO2 film and application for determination of chemical oxygen demand[J].Talanta,2007(3):523-528.

[3]Kim Y. C.,Lee K H,Sasaki S,et al.Photocatalytic sensor for the determination of chemical oxygen demand using flow injection analysis[J].Analytica Chimica Acta,2001(1):59-66.

[4]Bansode R. R.,Losso J. N.,Marshall W.E.,et al.Pecan shell-based granular activated carbon for treatment of chemical oxygen demand(COD)in municipal wastewater[J].Bioresource Technology,2004(2):129-135.

[5]Korenaga T,Zhou X J,Okada K,et al.Determination of chemical oxygen demand by a flow-injection method using cerium(IV)sulphate as oxidizing agent[J].Analytica Chimica Acta,1993(2):237-244.

[6]Zhao H.J,Jiang D L,Zhang S,et al.Development of a direct photo electro chemical method for determination of chemical oxygen demand[J].Analytical Chemistry,2004(76):155-160.

[7]Zheng Q,Zhou B,Bai J,et al.Self-Organized TiO2 nanotube array sensor for the determination of chemical oxygen demand[J].Advanced Materials,2008(20):1044-1049.

〔编辑:白洁〕

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