程靜 谷克宏 王萍 朱滿州

[摘 要] 通過試驗(yàn)研究，確定了快速測(cè)定化學(xué)需氧量所用消解液的濃度及其配比，應(yīng)用自配消解液測(cè)定COD，并同國(guó)標(biāo)回流法測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，結(jié)果表明，自配消解液測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度和精確度符合測(cè)試要求，分析成本降低95%，廢液排放量減少96%以上。

[關(guān)鍵詞] 化學(xué)需氧量；消解液 ；分析；實(shí)驗(yàn)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 18. 044

[中圖分類號(hào)] F273 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2014）18- 0069- 04

1 引 言

化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）是指在一定條件下，水體中還原性物質(zhì)被化學(xué)氧化劑氧化時(shí)所消耗的氧量。采用德國(guó)羅維邦COD快速分析儀密閉的反應(yīng)管消解試樣，揮發(fā)性有機(jī)物不能逸出，因而其測(cè)定結(jié)果更具代表性，更為準(zhǔn)確。該實(shí)驗(yàn)方法已應(yīng)用于生產(chǎn)分析中，實(shí)現(xiàn)了公司廢水的日監(jiān)測(cè)。但在分析中發(fā)現(xiàn)該方法消解液尤為重要，購買廠家消解液價(jià)格昂貴，15元/樣品。目前公司廢水分析樣品量大，每天25個(gè)樣品，若購買消解液則造成分析成本升高，僅消解液費(fèi)用為每月1.12萬元。

為此針對(duì)COD密封消解法研究一種自配消解液，確定消解液濃度及配比，使其滿足最大測(cè)量范圍的COD，并且保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，替代進(jìn)口羅維邦試劑，同時(shí)降低分析成本，減少廢液排放。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

德國(guó)羅維邦COD快速消解儀；帶分光光度計(jì)；離心機(jī)。

2.2 試劑

鄰苯二甲酸氫鉀，分析純；

重鉻酸鉀（消解液），基準(zhǔn)試劑（0.25 mol/L）；

硫酸銀-硫酸混合液（10 g/L）：每500 ml濃硫酸中加入5g Ag2SO4，放置1～2 d，溶解搖勻后使用；

硫酸汞，分析純。

2.3 實(shí)驗(yàn)原理

閉管回流分光光度法測(cè)定鉻濃度通過測(cè)定Cr6+ 的吸光度值來測(cè)定COD，在強(qiáng)酸性消解液中Cr6+的濃度會(huì)隨著水樣中COD的增加逐漸降低，顏色會(huì)越來越淺，吸光度值會(huì)變小，線性回歸COD與Cr6+呈負(fù)相關(guān)。在波長(zhǎng)600 nm，是通過測(cè)定Cr3+的吸光度值測(cè)定COD，隨著COD值的增加，Cr3+的顏色會(huì)越來越深，吸光值變大，線性回歸COD與Cr3+呈正相關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)依然是在國(guó)標(biāo)回流法測(cè)定COD的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在強(qiáng)酸并加熱條件下，用重鉻酸鉀作為氧化劑處理水樣時(shí)所消耗氧化劑的量，以氧的mg/L來表示。

2.4 實(shí)驗(yàn)步驟

2.4.1 配制不同濃度COD標(biāo)準(zhǔn)溶液

稱取烘干的鄰苯二甲酸氫鉀（2.10±0.01）g，稱準(zhǔn)至0.000 2 g，溶于去離子水中，轉(zhuǎn)移至500 ml的容量瓶中，在25 ℃下稀釋至刻度，則該溶液的COD值為5 000 mg/L。用該標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成50 mg/L，100 mg/L，200 mg/L，500 mg/L，1 000 mg/L，1 500 mg/L，2 000 mg/L，2 500 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

2.4.2 測(cè)定

取2.0 mlCOD標(biāo)準(zhǔn)溶液或水樣，加入標(biāo)準(zhǔn)螺紋口試管，再加入1.0ml重鉻酸鉀試劑，2.0ml硫酸銀-硫酸混合液，硫酸汞固體0.1g，旋緊螺紋塞，搖勻，置入回流加熱儀，在設(shè)定的溫度150 ℃下加熱密閉回流30 min。加熱完畢后取出試管，靜置冷卻1～2 h后，將標(biāo)準(zhǔn)螺紋口試管外壁擦干凈，直接放于分光光度計(jì)中，選擇分光光度計(jì)中測(cè)量水樣COD濃度的方法：131，測(cè)定水樣的 COD值。

3 結(jié)果與討論

3.1 消解液濃度及配比的確定

確定消解時(shí)間為30 min，消解溫度設(shè)定為140 ℃，配制不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，改變消解液濃度及消解液配比，測(cè)量分析結(jié)果。

采用0.025 mol/L的消解液，改變消解與水樣的配比，測(cè)量值見表1～表3。

以上數(shù)據(jù)說明：0.025 mol/L消解液對(duì)小濃度范圍COD結(jié)果較準(zhǔn)確，對(duì)高濃度范圍由于消解不完全使結(jié)果偏低。并且消解液配比 1 ml重鉻酸鉀+2 ml硫酸銀+2 ml水樣，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度較高。

采用0.25 mol/L的消解液，改變消解與水樣的配比，測(cè)量值見表4～表6。

以上數(shù)據(jù)說明：0.25 mol/L消解液對(duì)于濃度范圍為50 mg/L～500 mg/L COD標(biāo)準(zhǔn)溶液結(jié)果準(zhǔn)確度高，測(cè)量范圍寬。消解液配比 1ml重鉻酸鉀+2ml硫酸銀+2ml水樣，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度較高。

采用0.50mol/L的消解液，改變消解與水樣的配比，測(cè)量值見表7～表9。

以上數(shù)據(jù)表明0.50 mol/L的消解液由于濃度過大，對(duì)小濃度范圍COD測(cè)量有影響，結(jié)果偏低。消解液配比 1 ml重鉻酸鉀+2 ml硫酸銀+2 ml水樣，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度較高。

故確定消解液濃度為0.25 mol/L，消解液配比為 1 ml重鉻酸鉀+2 ml硫酸銀+2 ml水樣。

3.2 自配消解液測(cè)定COD與國(guó)標(biāo)法準(zhǔn)確度對(duì)照

配制好的COD系列標(biāo)準(zhǔn)樣品分別用 COD儀（用自配的消解液消解）、國(guó)標(biāo)法測(cè)其COD值，結(jié)果對(duì)照見表10～11。

以上數(shù)據(jù)表明：國(guó)標(biāo)回流法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.41%～1.02%之間，而采用自配消解液測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.6%～1.0%之間，可見自配消解液在測(cè)定方面完全滿足測(cè)定需求。

3.3 精密度驗(yàn)證

用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)本方案進(jìn)行精密度客觀驗(yàn)證，每份水樣都做了5個(gè)平行結(jié)果。

結(jié)果表明：通過加標(biāo)驗(yàn)證，實(shí)測(cè)回收率在98.7%～101.8%之間，滿足一般分析監(jiān)測(cè)的要求。

4 結(jié) 論

（1）自配消解液測(cè)定COD 的準(zhǔn)確度、精密度符合一般分析監(jiān)測(cè)的要求，與國(guó)標(biāo)經(jīng)典回流法沒有顯著性差異，可應(yīng)用于實(shí)際監(jiān)測(cè)。

（2）使用自配消解液使用自配消解液每個(gè)樣品的分析費(fèi)用由原來的15元降低至0.75元，分析成本降低了95%；與國(guó)標(biāo)回流法相比，廢液排放量由原來的3 000 ml/天降低至120 ml/天，廢液排放量減少96%。

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