化学需氧量测定影响因素探析
来源:用户上传
作者:
摘 要：化学需氧量能够直接反应水体受污染情况，是最常见的水质监测指标。基于化学需氧量测定的机理，本文通过对标准环境样品的分析结果对比，研究了样品保存、还原性离子、加热时间和温度、试剂配制、悬浮物干扰等多个因素对化学需氧量测定结果的影响。
关键词：化学需氧量；影响因素；分析
随着社会的进步，现代检测分析手段不断提高，对环境水的监测要求越来越高。针对环境水体化学需氧量的测定研究已有近百年的历史，国内外的各大环保机构都颁布了各种测定方法的标准[1-2]。目前，对环境水体中化学需氧量（COD）的测定方法很多，比较常用的有重铬酸钾法、羟基自由基法、原子吸收法和分光光度法等。我国国标法采用的是重铬酸盐法，该法的化学反应依据是：
回流消化反应：
Cr2O72-+14H++6e-→2Cr3++7H2O（1.1）
滴定反应：
Cr2O72-+14H++6Fe2+→2Cr3++6Fe3++7H2O（1.2）
1 水样的保存
在水样COD的测定当中，盛放水样的容器会对测定结果产生很大的影响。根据相似相溶的原理，建议盛放容器选择硬质玻璃瓶中，因为塑料材质的容器在加工制造中通常会加入一些有机催化剂等，这类有机杂质会干扰水样的测试，从而影响测试的准确性。此外，收集的样品应尽快送样分析，若不能立刻分析则建议用稀硫酸进行酸化，使其pH值保持在1～2，样品保存不得超过48h。
2 水样中的悬浮物对测定的影响
一般废水中都会或多或少的含有固体颗粒或悬浮物，大量实验表明，这些杂质的存在会严重影响水质的均化效果，使得水质化学需氧量测定结果失真。
实验数据表明，悬浮物浓度越高，对测定的结果就越大，因此在测试前必须将水样摇匀。此外，若SS含量高于100ppm，分析结果会产生很大的偏差，难以满足国标对废水监测的要求。
3 水中离子对测定结果的影响
工业废水中除含有COD以外，通常会有大量的Cl-，NO2-，Fe2+，S2-等多种离子，这些离子具有还原性，会与重铬酸钾发生化学反应，导致测定产生偏差[4]。
3.1 Cl-的干扰及消除
在众多离子中，氯离子是主要干扰因素，氯离子会与催化剂反应从而降低催化剂浓度，导致水样中有机物氧化不彻底，测试结果偏低。酸性环境下氯离子容易被重铬酸钾氧化产生氯气，又会使得重铬酸钾的消耗量偏高，测试结果比实际值偏高。若水样中氯离子含量很高，可以在水样中加入HgSO4，由于Cl-与HgSO4可以形成难电离又能溶解的四氯化汞，能够消除氯离子的干扰。该法在测定水中COD时的结果准确性很高。
3.2 NO2-的干扰及消除
亚硝酸根主要是能被重铬酸钾氧化，消耗重铬酸钾的量，从而使测定结果偏高。为避免NO2-的干扰，可以加入H2NSO3H来消除其干扰。其化学机理为：
H2NSO3H+HNO2=H2SO4+H2O+N2（1.3）
3.3 Fe2+、S2-的干扰及消除
亚铁离子和硫离子同亚硝酸根一样，都因为被氧化而消耗重铬酸钾，导致测试结果偏高。在测定含有亚铁离子和硫离子水样化学需氧量时，可以提前测定这两种离子的浓度，然后再根据化学反应式计算其所消耗重铬酸钾的量。
4 重铬酸钾浓度对测定结果的影响
首先重铬酸钾纯度对配置标准液有很大影响，推荐使用优级纯试剂。作为氧化剂，浓度对其实际氧化能力是有比较明显的影响的，因此在测定时所选用的氧化剂浓度不同，测定的结果也会不同。在实际的测定环节中，不能随意选用重铬酸钾浓度，要根据待测样COD估值来确定氧化剂浓度。若水样中COD值大于50ppm，需选择0.25mol/L的标液；若水样中COD值小于50ppm，需选择0.025mol/L的标液。
5 其他因素的影响
①测定者要掌握分析方法化学原理，每个环节的计算、滴定读数精准以及有效数字的选取等都要符合标准；②操作过程细致，试剂的称量，尤其是标准液浓度的配置要求精准；③样品消解回流过程中，冷却要彻底，避免沸点低的有机物因挥发损失，从而影响测定；④如果样品中COD含量很高，需要稀释的时候务必将水样摇匀后取样体积超过5mL进行稀释；⑤测定所用的玻璃仪器要干净：清洗时用水或者稀酸，不能用肥皂水洗，防止不必要的有机物带入从而影响测定结果；如有需要也可先用肥皂水洗再用稀酸液浸泡，最后水洗干燥；⑥选用合适的滴定管，刻度清晰不漏液，滴定终点时适当放慢滴定速度，保证滴定的准确度。
6 结束语
化学需氧量的测定是我国制定排放标准、控制水体污染必要的环节。对于矿山、纺织印染、化工制药等各行各业工业废水和生活污水来讲，COD测定是非常重要项目。为提供准确的COD参数，需严格遵照操作规程，控制实验条件，保证测定结果的准确度和精密度。
參考文献：
[1]沃燕娜.重铬酸盐法测定水中化学需氧量影响因素探析[J].环境科学与管理，2016（5）：138-140.
[2]郭清，王敏.水体中化学需氧量检测过程中氯离子干扰消除方法研究进展[J].化学工程师，2016（03）：51-55.
作者简介：
刘玉莹（1974- ），女，汉族，辽宁阜新人，工程师，研究方向：环境监测。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14851057.htm
