自制氧化剂和催化剂测定废水中化学需氧量的探讨

李 艳

(开远市环境科研监测所，云南 开远 661699)

自制氧化剂和催化剂测定废水中化学需氧量的探讨

李 艳

(开远市环境科研监测所，云南 开远 661699)

自制快速法测定化学需氧量(CODCr)所需的氧化剂和催化剂，比市场上购买的专用氧化剂和催化剂大大降低分析成本，分析结果准确可靠。试验结果表明：使用自制氧化剂和催化剂测定CODCr，样品加标回收率在98%～103%，与专用氧化剂和催化剂测定化学需氧量(CODCr)结果一致，无显著性差异，可用于废水中CODCr的控制分析。

测定化学需氧量(CODCr)测定；快速法；自制氧化剂；催化剂；分析成本

废水中CODCr的测定采用快速法测定，所用专用氧化剂和催化剂一直是到专门的厂家购买，每瓶专用氧化剂140元，专用催化剂380元，配制方法保密，不明确。为降低分析成本，笔者经过多次反复试验和对照试验，自制出氧化剂和催化剂，可以应用于废水中CODCr的测定。自制500mL氧化剂仅需成本8.5元，自制500mL催化剂仅需成本41.2元。每瓶(500mL)氧化剂节约131.5元，每瓶(500mL)催化剂节约338.8元。大大降低了CODCr测定的分析成本。

1 测定原理

在强酸性介质中，复合催化剂存在下，水样于165℃恒温消解10min。水样中还原性物质被重铬酸钾氧化，Cr6+被还原成Cr3+。水样中化学需氧量(CODCr)与还原生成的Cr3+浓度成正比，于610nm波长处测定Cr3+的吸光度可计算出CODCr值。

2 样品的采集和保存

用于测定化学需氧量的水样，采集时以硬质玻璃瓶存放，并加硫酸酸化使其pH≤2，至少采集500mL，样品在48h内测定。

3 试剂和材料

(1)硫酸：ρ=1.84g/mL；

(2)自制氧化剂：量取125mL浓硫酸溶于600mL水中，加入25g硫酸汞，微热溶解后再加入25g重铬酸钾，用水稀释至1.0L。

(3) 自制催化剂：称取12g硫酸银溶于1.0L浓硫酸中，摇匀后贮于玻璃瓶中。

(4)邻苯二甲酸氢钾标准溶液：称取预先在105℃～110℃烘2h的基准或优级纯邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)0.4251g溶于少量水中，移至500mL容量瓶中，用水定容。此溶液相当于CODCr1000mg/L的值(现用现配)。

4 仪器、设备

(1)CODCr恒温消解器：交流电源220V，50HZ；平均功率300W，最大700W，温控165℃±0.5℃，20个加热反应孔。

(2)专用反应管：磨口具塞刻度试管，耐温200℃，容积15mL，12mL处有定量刻线，高度不低于16cm。

5 分析步骤

5.1 开机

连接CODCr恒温消解器电源，打开主机电源开关，输入任何数字(两位数)，直接按[ENTRE]键，仪器自动进入催化快速法加热模式，在该模式下仪器默认值设定为消化温度165℃，消化时间10min。

5.2 标准曲线的绘制

于6支专用反应管中分别加入0.00、0.15、0.30、0.90、1.50、2.40、3.00mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液(相对应的CODCr值为0、0.15、0.30、0.90、1.50、2.40、3.00mg)，体积不足3.00mL者用水补至3.00mL，加1.00mL自制氧化剂，垂直快速加入5.00mL自制催化剂，摇匀。将反应管置于恒温消化装置的孔穴内(严禁加盖消化)，当温度升至165℃以上时再按消解键。此时，消解指示灯亮。消化水样10min，仪器发出蜂鸣，指示水样已消解充分，取出反应管，先室温冷却，再用水充分冷却至室温。用水定容至12mL刻度线，加盖摇匀，冷至室温。于610nm波长处，用3cm比色皿，以水为参比，测其吸光度，并绘制标准曲线。

5.3 样品测定

移取1.00～3.00mL(不得>3.00mL)水样于专用反应管中，体积不足3.00mL者用水补至3.00mL，以下步骤与标准曲线的绘制相同，测其吸光度。

5.4 分析结果的表述

化学需氧量(CODCr)以质量浓度计，数值以毫克每升(mg/L)表示，按下列公式计算：

式中：E0—试剂空白的吸光度读数；E—水样的吸光度读数；a—截距(回归直线方程)；k—斜率的倒数(回归直线方程)；V—取样体积的数值，单位为毫升(mL)。

5.5 注意事项

(1) 样品消解过程需在通风柜内进行，溶液酸度较大，操作时防止意外烧伤。

(2) 如全部试剂加入后颜色不匀，应将其充分冷却后摇匀，再进行消解。

(3)在酸性条件下重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加入硫酸银作催化剂时 ，直链脂肪族化合物可完全被氧化。

(4)氯离子是CODCr测定中的主要干扰物，采用硫酸汞消除干扰。

(5)消化温度165℃，消化时间10min对CODCr测定结果影响较大，绘制标准曲线和样品测定时应严格控制。

6 准确度试验

在6个不同废水样品中加入0.90mgCODCr标准溶液，用自制氧化剂和催化剂快速法测定CODCr，进行加标回收试验，结果见表1。

表1 加标回收试验

由表1可知，样品加标回收率在98%～103%，方法具有较高的准确度。

7 方法对比试验

用自制氧化剂和催化剂与直接到专门的厂家购买的专用氧化剂和催化剂快速法同时测定3个废水样中CODCr，结果见表2。

表2 方法对照试验

由表2可知，两种氧化剂和催化剂测得的结果一致，无显著性差异，相对误差在1.68%～3.97%，用自制氧化剂和催化剂测定CODCr，分析结果准确、可靠。

8 分析成本对比

用自制氧化剂和催化剂与直接到专门的厂家购买的专用氧化剂和催化剂快速法测定CODCr分析成本对比见表3。

表3 分析成本对比 (元)

由表3可知，使用自制氧化剂和催化剂，与直接到专门的厂家购买的专用氧化剂和催化剂测定CODCr相比，大大降低了分析成本。

9 结论

试验结果表明：用自制氧化剂和催化剂，与直接到专门的厂家购买的专用氧化剂和催化剂测定CODCr相比，具有相同的可靠性，分析结果准确，无显著性差异，该方法可以广泛运用于废水中CODCr的测定，节约分析成本效果明显。

Study on the Determination of Chemical Oxygen Demand in Wastewater by Self-made Oxidant and Catalyst

LI Yan

(Kaiyuan Environmental Research and Monitoring Institute, Kaiyuan Yunnan 661699 ,China)

The oxidant and catalyst applied for the rapid determination of chemical oxygen demand (CODCr) had lower cost than those on market. The results were accurate and reliable. The test results showed that using self-made oxidant and catalyst obtained the similar results as the special oxidant and catalyst. Its recovery rate was 98%～103%, which indicated no significant difference. Therefore, the self-made reagents could be applied for determination of CODCr.

CODCrrapid determination; self-made oxidant;catalyst;cost

2017-02-13

X83

A

1673-9655(2017)04-0094-02