分光光度法测定水中的CODMn值

【摘要】标准的重铬酸钾法测定水中的COD值存在着采样测定的时间长，会形成二次污染且不能实现在线分析的问题。近年来，改进及测定COD的方法研究比较活跃，但都存在着测定时间长、试剂用量大或成本高等弱点。本文提出了用分光光度法快速测定水样的CODMn值的方法，通过大量的实践，提出了分光光度法测定水样的CODMn值的具体方案，比较了传统的COD值测定方法和分光光度法测定的不同效果，并建议将此法进行推广。

【关键词】COD 分光光度法 水样

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）07-0214-01

水是人类的生产和生活必不可少的重要物质之一。我国地表水体储水量总计6388km3，属贫水国。人口的增长，用水量越来越大，给水体带来的污染与日俱增，威胁着人们的健康和其它生物的生存的环境。

水体污染是指由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水和水体底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低水体使用价值，使水体的物理性质或者化学物质含量超标。化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）是评价水体污染程度的重要指标，它是指在一定条件下，水中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，再将其折算成氧含量，单位mg/L。测量COD的方法主要分为化学法和物理法两种。对于化学法，我国的标准方法是GB/T11914重铬酸钾法，它测量准确，但是消耗的试剂多、成本高、测量时间长且存在二次污染，不能实时地测量水质的变化。高锰酸钾法中草酸钠预热易分解，滴定消耗的时间长且终点不易控制，造成测定结果存在误差。物理法主要是可见分光光度法、紫外吸收分光光度法和电化学分析法等。本文提出的可见光分光光度法是通过测定水样消化后剩余高锰酸钾的量，从而间接计算水样的CODMn值，此法耗时短、试剂用量少，结果准确且重现性好。

1.分光光度法测量CODMn的原理

水体中的还原性物质被高锰酸钾在酸性介质中氧化后，水中剩余的高锰酸钾的量与水体的CODMn值成反比，基于朗伯-比尔定律，通过分光光度计测量剩余高锰酸钾的吸光度，从而间接计算出水样的CODMn值。

2.试验

2.1操作方案

取两个锥形瓶，一个加入100mL待测水样，另一个加入不含还原性物质的水样作为空白，向两个锥形瓶中分别加入4.5mol/L硫酸溶液5.00mL，0.0020 mol/L高锰酸钾18.00mL，100℃水浴加热反应10min，取出用流水冷却至室温。将溶液转移至离心试管中，以5000r/min的转速离心3min，以除去水样中不溶杂质。取试管中的上层清液加入比色皿中，以水作参比，在波长525nm处测量空白体系吸光度（A0）和水样吸光度（A），并计算吸光度之差ΔA（ΔA=A0-A）。

2.2校准曲线与检出限

按试验方法测定CODMn标准溶液系列的吸光度（A），同时测量空白水样的吸光度（A0），计算ΔA。绘制ΔA-CODMn标准曲线，CODMn的质量浓度在0.10～12.0mg/L范围内呈线性，其线性回归方程为ΔA=-0.02699+0.06661ρ，相关系数为0.9953，方法的检出限为0.044mg/L。

2.3样品分析

由上表知：方法的回收率在96.3%～109%之间，RSD在1.9～3.1之间，本测定法测定结果与滴定法测定结果基本相符。

通过大量的试验考察，结果表明：⑴该试验需在4.5 mol/L的硫酸介质中进行。盐酸因具有还原性，本身会消耗一定量的高锰酸钾，使测定结果偏大；硝酸具有氧化性，高温下会与水样中的还原性物质作用；硫酸属于强酸，为体系提供酸性环境，使结果准确、稳定。⑵0.0020mol/L高锰酸钾的用量为18.00mL时，ΔA值可达到最大。⑶高锰酸钾与水样中的还原物作用速度较慢，当温度达到100℃反应10min，反应速率加快，ΔA值可达到最大。

3.其他COD值测定方法

3.1微波消解光度法

微波消解光度法采用硫酸—重铬酸钾消解体系，在硫酸银催化下，采用2450MHz的电磁波（微波）来加热反应液，采用密封消解方式使消解罐内部压强迅速提高到203kPa，在高温高压下达到快速消解的目的。消解后过量的重铬酸钾用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，以试亚铁灵为指示剂，根据硫酸亚铁铵的消耗量计算出COD值。微波消解光度法测定数据可靠性高、费用小、消解时间短，且能同时消解多个样品。

3.2 电化学分析法

基于特殊电极电解产生的羟基自由基具有很强的氧化能力，可同步迅速氧化水中有机物，羟基自由基消耗的同时，工作电极电流的变化与水中有机物含量成正比，通过计算电流变化测量COD值。

3.3 UV法

在波长254 nm 紫外光区来测量污水COD具有很大的准确性。但是，实际我们平时所做的污水样品中，大多数都较混浊，其中含有大量的悬浊物及一些胶体，这些在测量的过程中会对测定COD的含量有一定的影响，会使测量的结果偏大，所以必须对此时测得的COD量进行修正。同时还应测出此时水的浊度，在波长为546nm处的可见光区，可测出水的浊度。这样两次所测量的差值便为水中COD的含量。

4.以上几种方法的检测仪进行比较分析，结果如下：

由此可见，分光光度法测定水样的CODMn值是一种操作简单、耗时少、准确度高且污染小的测定方法，CODMn值测定仪器成本低、可靠性高，可用于实际水样的检测，我们应该大力推广使用。

参考文献：

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[6]袁丽水.上海环境科学，2000，19（2）：579-581.

[7]GB8978-1996污水综合排放标准.

作者简介：

胡丽娟，高级技师，高级考评员，分析化学中级职称，广东省轻工业技师学院轻化食品系教研组长。主要研究方向：分析化学教学与实验、精化检验、食品检验、药剂检验、精化工艺、化工精密仪器等。