测定化学需氧量(CODcr)的影响因素及改进方法

2018-01-27 06:24孙丽娟
科教导刊·电子版 2017年35期

孙丽娟

摘 要 CODcr是一种了解水中还原性物质被污染程度的测定方法,在化学反应中,有一种还原的原理。即当某种物质曾与其它物质产生化学反应后,可应用还原的反应来让去除化化学反应效果,使物质还原。这是CODcr测定的基本原理,控制CODcr测定质量的重点在于减少干扰测定的因素,现以新方法HJ828-2017为测定化学需氧量(CODcr)原理,分析影响测定精度的干扰因素及改进测定质量的方法。

关键词 化学需氧量(CODcr) 影响因素 改进方法

中图分类号:X832 文献标识码:A

当前国家提出新方法HJ828-2017的测定方法。它是以CODcr为基础,应用重酪酸钾溶液作为还原剂。在重酪酸钾溶液中,强酸是银盐的催化剂,在完成化学反应后,反应的物质将沸腾、回流。应用试亚铁灵作为指示剂,将回流获得的重酪酸钾中投入硫酸亚熟铵反应,获取回流的重铬酸钾的浓度,以此为标准,获得重铬酸钾的消耗度。

1测定化学需氧量(CODcr)概述

1.1测定原理

在化学反应中,与其他化学物质产生的化学反应越多,在还原时需要的还原物质就越多,应用这种方法,如果以需要还原的物质为研究对象,通过计算需要还原时消耗的还原物质,就能了解物质产生化学反应的情况。这就是CODcr测定还原性物质被污染情况的科学原理。

在回流设备中注入水样,然后依次加入置备的溶液。硫酸汞溶液与重铬酸钾标准溶液的比例为20:1,硫酸汞总量不得大于2g。、防爆沸玻璃珠数粒,摇匀静待化学反应。回流设备磨口与冷凝管连接,在冷凝管上端注入硫酸银溶液,应用它与回流的氯气反应。旋动回流设备,保持回流沸腾状态2h,令回流自然冷却。在冷凝管中注入冷凝水。保持温度状态至室温,滴入3滴亚铁灵指示剂溶液及硫酸亚铁铵标准溶液,等待化学反应产生,直至溶液颜色恒定,记录硫酸亚铁铵标准溶液消耗体积。

应用与实验中同样体积的铁灵指示剂溶液及硫酸亚铁铵标准溶液进行空白实验,实验水样为体积与实验水样相同,只是代替实验的水样为试剂水,记录硫酸亚铁铵标准溶液消耗体积。

1.2计算公式

样品需氧量的质量浓度计算公式为 =,如数值小于100则个位取整,如大于100则取三位有效数字。

1.3测定评估

传统的测定化学需氧量(CODcr)的检测精度主要受到氯离子的干扰。新方法HJ828-2017优化了测定方法、规定了化学反应的时间、界定了实验物质的最高使用量,当前该测定受氯离子干扰较少,而受其它因素干扰较多。

2测定化学需氧量(CODcr)的影响因素

新方法HJ828-2017的使用方法目前还存在着精度不足的问题,现在7间不同的实验室中实验,观察精度,获得如下结果:需氧浓度为30.2€?.1mg/L的标准偏差在1.1%~4.1%之间、相对偏差在-2.7%~1.8%之间;需氧浓度为75.3€?.8mg/L的标准偏差在1.2%~6.7%之间、相对偏差在-5.5%~3.6%之间;需氧浓度为209.2€?0.9mg/L的标准偏差在0.7%~2.8%之间、相对偏差在-5.7%~3.4%之间;需氧浓度为600.1€?0.3mg/L的标准偏差在1.0%~2.1%之间、相对偏差在-0.8%~2.3%之间。重复性r值为分别为6、7、9、19(单位:mg/L)、再现性R值为分别为6、8、13、47(单位:mg/L)。在七间实验室中对各种不同的废水样品进行检测,最低标准偏差为1.1%,最高标准偏差为6.3%。在实验中发现干扰因素来源于四项:第一,NO2-的干扰,由于它消耗了K2Cr2O7的量,造成需氧量检测结果普遍偏高。第二,亚铁离子与硫离子的干扰,新方法HJ828-2017的应用核心就是在亚铁离子与硫离子的需氧量测定后,应用相减的方法来计算需氧量,然而在实际的操作中,可能会由于空气中氧气不足造成测定精度不足。第三,空白实验的干扰,水质会造成空白实验结果的差异问题。第四,水样质量的干扰,如果在实验前水样质量已改变,那么测定的结果是偏差较大的。

3测定化学需氧量(CODcr)改进方法

3.1需氧化学反应过程的控制

应用在化学物质中加入氨基磺酸,令生成硫酸、水、氮气的方法可控制NO2-,在实验中,应优化实验设备,随时在实验中充入足够的氧气可避免測定精度不足的问题。

3.2统一空白实验用水

在实验中要统一空白实验用水。要使用亚沸水、重蒸馏水,不可使用去离子水,避免空白实验中再次出现化学反应。要使用同一厂家、同一批次的用水,避免发生用水的差异。实验用水要即采即用,不能久置,避免水质受到其它因素影响。在空白实验中,要尽量应用高浓度试剂,避免低浓度试剂的水质对空白实验产生影响。

3.3标准水样处理方法

应科学盛装水样,可应用陶、资容器盛装水样,不能应用塑料制品。塑料易产生化学污染,在盛装废水时,易与废水产生各种化学反应。水样要即采即用,不可久置,避免水样变质。可应用水浴超声器作用5min来优化水样采集,避免每次采集的水样出现差异化。

4小结

新方法HJ828-2017的测定化学需氧量(CODcr)的测定流程、计算方法基本控制了氯离子的干扰,优而通过分析它的测定原理,可了解解它还存在其它的干扰因素,本次分析了干扰因素,提出了优化测定的对策。endprint