孫麗娟
摘 要 CODcr是一種了解水中還原性物質(zhì)被污染程度的測定方法,在化學(xué)反應(yīng)中,有一種還原的原理。即當(dāng)某種物質(zhì)曾與其它物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后,可應(yīng)用還原的反應(yīng)來讓去除化化學(xué)反應(yīng)效果,使物質(zhì)還原。這是CODcr測定的基本原理,控制CODcr測定質(zhì)量的重點在于減少干擾測定的因素,現(xiàn)以新方法HJ828-2017為測定化學(xué)需氧量(CODcr)原理,分析影響測定精度的干擾因素及改進(jìn)測定質(zhì)量的方法。
關(guān)鍵詞 化學(xué)需氧量(CODcr) 影響因素 改進(jìn)方法
中圖分類號:X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
當(dāng)前國家提出新方法HJ828-2017的測定方法。它是以CODcr為基礎(chǔ),應(yīng)用重酪酸鉀溶液作為還原劑。在重酪酸鉀溶液中,強酸是銀鹽的催化劑,在完成化學(xué)反應(yīng)后,反應(yīng)的物質(zhì)將沸騰、回流。應(yīng)用試亞鐵靈作為指示劑,將回流獲得的重酪酸鉀中投入硫酸亞熟銨反應(yīng),獲取回流的重鉻酸鉀的濃度,以此為標(biāo)準(zhǔn),獲得重鉻酸鉀的消耗度。
1測定化學(xué)需氧量(CODcr)概述
1.1測定原理
在化學(xué)反應(yīng)中,與其他化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)越多,在還原時需要的還原物質(zhì)就越多,應(yīng)用這種方法,如果以需要還原的物質(zhì)為研究對象,通過計算需要還原時消耗的還原物質(zhì),就能了解物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的情況。這就是CODcr測定還原性物質(zhì)被污染情況的科學(xué)原理。
在回流設(shè)備中注入水樣,然后依次加入置備的溶液。硫酸汞溶液與重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的比例為20:1,硫酸汞總量不得大于2g。、防爆沸玻璃珠數(shù)粒,搖勻靜待化學(xué)反應(yīng)?;亓髟O(shè)備磨口與冷凝管連接,在冷凝管上端注入硫酸銀溶液,應(yīng)用它與回流的氯氣反應(yīng)。旋動回流設(shè)備,保持回流沸騰狀態(tài)2h,令回流自然冷卻。在冷凝管中注入冷凝水。保持溫度狀態(tài)至室溫,滴入3滴亞鐵靈指示劑溶液及硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液,等待化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生,直至溶液顏色恒定,記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積。
應(yīng)用與實驗中同樣體積的鐵靈指示劑溶液及硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行空白實驗,實驗水樣為體積與實驗水樣相同,只是代替實驗的水樣為試劑水,記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積。
1.2計算公式
樣品需氧量的質(zhì)量濃度計算公式為 =,如數(shù)值小于100則個位取整,如大于100則取三位有效數(shù)字。
1.3測定評估
傳統(tǒng)的測定化學(xué)需氧量(CODcr)的檢測精度主要受到氯離子的干擾。新方法HJ828-2017優(yōu)化了測定方法、規(guī)定了化學(xué)反應(yīng)的時間、界定了實驗物質(zhì)的最高使用量,當(dāng)前該測定受氯離子干擾較少,而受其它因素干擾較多。
2測定化學(xué)需氧量(CODcr)的影響因素
新方法HJ828-2017的使用方法目前還存在著精度不足的問題,現(xiàn)在7間不同的實驗室中實驗,觀察精度,獲得如下結(jié)果:需氧濃度為30.2€?.1mg/L的標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.1%~4.1%之間、相對偏差在-2.7%~1.8%之間;需氧濃度為75.3€?.8mg/L的標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.2%~6.7%之間、相對偏差在-5.5%~3.6%之間;需氧濃度為209.2€?0.9mg/L的標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.7%~2.8%之間、相對偏差在-5.7%~3.4%之間;需氧濃度為600.1€?0.3mg/L的標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.0%~2.1%之間、相對偏差在-0.8%~2.3%之間。重復(fù)性r值為分別為6、7、9、19(單位:mg/L)、再現(xiàn)性R值為分別為6、8、13、47(單位:mg/L)。在七間實驗室中對各種不同的廢水樣品進(jìn)行檢測,最低標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%,最高標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.3%。在實驗中發(fā)現(xiàn)干擾因素來源于四項:第一,NO2-的干擾,由于它消耗了K2Cr2O7的量,造成需氧量檢測結(jié)果普遍偏高。第二,亞鐵離子與硫離子的干擾,新方法HJ828-2017的應(yīng)用核心就是在亞鐵離子與硫離子的需氧量測定后,應(yīng)用相減的方法來計算需氧量,然而在實際的操作中,可能會由于空氣中氧氣不足造成測定精度不足。第三,空白實驗的干擾,水質(zhì)會造成空白實驗結(jié)果的差異問題。第四,水樣質(zhì)量的干擾,如果在實驗前水樣質(zhì)量已改變,那么測定的結(jié)果是偏差較大的。
3測定化學(xué)需氧量(CODcr)改進(jìn)方法
3.1需氧化學(xué)反應(yīng)過程的控制
應(yīng)用在化學(xué)物質(zhì)中加入氨基磺酸,令生成硫酸、水、氮氣的方法可控制NO2-,在實驗中,應(yīng)優(yōu)化實驗設(shè)備,隨時在實驗中充入足夠的氧氣可避免測定精度不足的問題。
3.2統(tǒng)一空白實驗用水
在實驗中要統(tǒng)一空白實驗用水。要使用亞沸水、重蒸餾水,不可使用去離子水,避免空白實驗中再次出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。要使用同一廠家、同一批次的用水,避免發(fā)生用水的差異。實驗用水要即采即用,不能久置,避免水質(zhì)受到其它因素影響。在空白實驗中,要盡量應(yīng)用高濃度試劑,避免低濃度試劑的水質(zhì)對空白實驗產(chǎn)生影響。
3.3標(biāo)準(zhǔn)水樣處理方法
應(yīng)科學(xué)盛裝水樣,可應(yīng)用陶、資容器盛裝水樣,不能應(yīng)用塑料制品。塑料易產(chǎn)生化學(xué)污染,在盛裝廢水時,易與廢水產(chǎn)生各種化學(xué)反應(yīng)。水樣要即采即用,不可久置,避免水樣變質(zhì)??蓱?yīng)用水浴超聲器作用5min來優(yōu)化水樣采集,避免每次采集的水樣出現(xiàn)差異化。
4小結(jié)
新方法HJ828-2017的測定化學(xué)需氧量(CODcr)的測定流程、計算方法基本控制了氯離子的干擾,優(yōu)而通過分析它的測定原理,可了解解它還存在其它的干擾因素,本次分析了干擾因素,提出了優(yōu)化測定的對策。endprint