化學需氧量(COD),是指在強酸并加熱的條件下,用重鉻酸鉀作為氧化劑處理時所消耗氧化劑的量,以氧的mg/L來表示。它是測定水體中有機物相對含量的重要指標?;瘜W需氧量通??勺鳛楹饬克w中有機物的相對含量。CODcr的定量方法因氧化劑的種類和濃度、氧化酸度、反應溫度、時間及催化劑的有無等條件的不同而出現(xiàn)不同的結果。另一方面,在同樣條件下也會因水體中還原性物質的種類與濃度不同而呈現(xiàn)不同的氧化程度。化學需氧量是一個條件性指標,必須嚴格按操作步驟進行,控制實驗條件。本文探討了分析過程中容易對分析結果產(chǎn)生影響的因素,并且對該因素產(chǎn)生的影響進行了說明。
一、實驗部分概述:
分析過程:
在強酸溶液中,用一定量的重鉻酸鉀氧化水中的還原性物質,過量的重鉻酸鉀以亞鐵靈為指示劑,用硫酸亞鐵銨回滴。根據(jù)硫酸亞鐵銨的用量算出水中還原性物質消耗氧的量。
二、分析過程中的影響因素評價
從分析過程以及計算公式中可以看出,在分析過程主要的影響因素是空白值、硫酸亞鐵銨、滴定過程產(chǎn)生的誤差和消解回流時間。
空白值對測定結果的影響
空白值滴定的準確與否直接關系到結果的準確性,影響結果的因素有:水質、重鉻酸鉀標準溶液、硫酸的純度和滴定誤差。
(1)水質一般用蒸餾水,有時會用到高純水和除鹽水,但測定結果都比蒸餾水結果偏大,同時的測定結果和水放置的時間也有一定的關系。所以最好選用新制的蒸餾水。
(2)重鉻酸鉀標準溶液濃度的不同對空白值影響也很大,高濃度比低濃度結果高得多,因此在分析樣品時應選用合適的濃度,否則測定結果是不準確的,對于大于50mg/L樣品要用高濃度的標準溶液,對于小于50mg/L的樣品要用低濃度的標準溶液,另外要注意樣品要及時分析,放置時間長結果會變小。
重鉻酸鉀本身的純度對標準溶液的影響也很大,因此在實驗過程中要選用優(yōu)級純。
(3)硫酸的純度,含雜質和還原性物質多的硫酸會消耗更多的重鉻酸鉀,造成值偏大,直接影響結果的準確性,因此要選用品質好的硫酸。
(4)滴定誤差,如果在滴定過程中空白值產(chǎn)生一滴的誤差那么樣品結果的理論值相差大約2mg/L,因此滴定的準確度直接關系到樣品的準確性。來確定,由于硫酸亞鐵銨很不穩(wěn)定,因此每次做實驗都要同時標定,而且要與樣品同時滴定,特別是要和樣品選用同樣的硫酸和稀釋水。硫酸亞鐵銨濃度主要受滴定和標定以及純度的影響。
(5)滴定是CODcr分析過程中最關鍵的環(huán)節(jié)之一,用硫酸亞鐵銨回滴未消耗的重鉻酸鉀,滴定注意事項:①水樣完全冷卻到室溫時再滴定;②每次滴定時從滴定管的零點或盡量接近零點開始滴定,減少刻度本身引起的誤差;③滴定時不能劇烈搖晃錐形瓶,避免瓶內試液濺出,否則影響測定的準確度。
(6)引起標定誤差和重鉻酸鉀的不確定度相關,重鉻酸鉀的純度和稱量都會引起標定誤差,重鉻酸鉀配制過程中天平、溫度、濕度都會引起誤差,所以在配制標準溶液過程中要嚴格控制實驗條件。為減少誤差在實驗過程中標定采取平行測定,一般標定三次取平均值。
(7)硫酸亞鐵銨的純度是影響硫酸亞鐵銨濃度準確性的主要因素之一,在實際試驗過程中要選用品質和純度好的試劑。
滴定誤差
COD的測定過程中,空白值、硫酸亞鐵銨的標定和重鉻酸鉀回滴都涉及到滴定,影響滴定的主要因素主要是:視覺、溫度還有滴定管本身的誤差。降低滴定誤差要嚴格按照操作規(guī)范來進行。
消解回流冷卻放置時間
(1)消解時間,GB11914-89方法中要求消解時間是2h,應自開始沸騰時開始計時,在分析過程中要嚴格控制消解時間。
(2)冷卻放置時間,經(jīng)實驗證明不同濃度的樣品回流冷卻至室溫后0~20h后沒有明顯變化,滿足COD精密度要求,所以樣品冷卻至室溫后可在20h內滴定。判斷是否冷卻可以用手摸冷卻出水是否有溫感,若有溫感測定結果會偏低,因此要在樣品完全冷卻后滴定。
水樣
分析過程中要注意水樣的保存和分析取樣,水樣采集后應盡快分析,在采集時加入硫酸使pH小于2,以利于保存,樣品在4℃時比較穩(wěn)定。分析取樣時一定要將水樣搖勻。
需要稀釋的水樣,取樣量不應小于5ml,CODcr高的水樣應逐級稀釋,以減少因稀釋引起的誤差。
以上主要就在分析過程中影響化學需氧量的主要因素進行分析,以及如何避免這些誤差進行說明。