水样中化学耗氧量的测定.doc

实验一水样中化学耗氧量的测定

水中化学耗氧量的大小是水质污染程度的主要指标之一。因水中含有无机还原性物质（如NO2–、S2-、Fe2+等）外，还可能含有少量有机物质。如有机物腐烂促使水中微生物繁殖，则污染水质，影响人体健康。如果工业用此水也不利，因为COD量高的水常呈现黄色，并有明显的酸性，对蒸汽锅炉有侵蚀作用，所以水中COD量的测定是很重要的。
化学耗氧量的测定，目前多采用KMnO4和K2Cr2O7二种方法。KMnO4法适合测定地面水、河水等污染不十分严重的水质，此方法简便、快速。K2Cr2O7法适合于测定污染较严重的水。而K2Cr2O7法氧化率高，重现性好。
酸性KMnO4法
一、原理：
在酸性溶液中，加入过量的KMnO4溶液，加热使水中有机物充分与之作用后，加入过量的Na2C2O4使与KMnO4充分作用。剩余的C2O42-再用KMnO4溶液返滴定，反应式如下：
4KMnO4+6H2SO4+5C=2K2SO4+4MnSO4+5CO2+6H2O
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
水样中若含Cl-量大于300mg/L，将使测定结果偏高，可加纯水适当稀释，消除干扰。或加入Ag2SO4，使Cl-生成沉淀。通常加入Ag2SO41.0g，可消除200mgCl-的干扰。
水样中如有Fe2+、H2S、NO2-等还原性物质干扰测定，但它们在室温条件下，就能被KMnO4氧化，因此水样在室温条件下先用KMnO4溶液滴定。除去干扰离子，此MnO4-的量不应记数。水中耗氧量主要指有机物质所消耗的MnO4-的量。
取水样后应立即进行分析，如有特殊情况要放置时，可加入少量硫酸铜以抑制生物对有机物的分解。
必要时，应取与水样同量的蒸馏水，测定空白值，加以校正。
水中耗氧量的计算如下：

COD(O2mg/L)＝

二、试剂
KMnO4溶液0.002mol/L
Na2C2O4溶液0.005mol/L
Ag2SO4固体
CuSO4固体
硫酸(1:3)
三、分析步骤
取100mL水样于250mL锥形瓶中，加5mLH2SO4（1:3），并准确加入10mL0.002mol/LKMnO4溶液，立即加热至沸。煮沸5min溶液应为浅红色。趁热立即用吸管加入0.005000mol/LNa2C2O4标准溶液10mL。溶液应为无色。用0.002mol/LKMnO4标准溶液滴定由无色变为淡红色为终点。
另取蒸馏水100mL，同上述操作，求空白试验值。

重铬酸钾法
一、原理：
在酸性溶液中，加入一定量的K2Cr2O7，煮沸并回流。水样中的还原性物质被氧化。消耗一定量的氧化剂。剩余的氧化剂用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，根据加入的K2Cr2O7及消耗硫酸亚铁铵的量，可求出水样中的耗氧量，反应式如下：
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
如水样中存在大量的Cl－，则干扰测定，可加入HgSO4使与Cl－生成HgCl2络合物，从而抑制Cl－的干扰。氧化率与加热的时间有关，加热1.0~1.5h，氧化率几乎是一致的。如污染严重，可加入Ag2SO4促进氧化，时间也可长一点。如污染不十分严重，加热时间缩短至半小时。
二、仪器和试剂
1、磨口回流冷凝器的圆底烧瓶或三角瓶。
2、H2SO4
3、邻菲罗啉-亚铁溶液：称取邻菲罗啉C12H3N·H2O1.48g和硫酸亚铁FeSO4·7H2O0.70g溶于100mL水中。
4、重铬酸钾标准溶液1/6×0.02500mol/L：准确称取K2Cr2O71.2210g溶于水中，定量转入1000mL容量瓶中，加入水稀至刻度、摇匀。
5、硫酸亚铁铵溶液：0.025mol/LFeSO4(NH4)2SO4·6H2O9.8g溶于500mL水中，加浓H2SO44mL，加水稀释至1L，摇匀。按下述方法标定：用移液管准确移取1/6×0.02500mol/LK2Cr2O4溶液25.00mL于500mL锥形瓶中，加水稀至250mL。待冷却后，滴加邻菲罗啉-亚铁液指示剂2~3滴，用待标定的硫酸亚铁铵溶液滴定，当溶液由深绿色变为深红色即为终点。
6、硫酸汞HgSO4
7、硫酸银Ag2SO4
三、分析步骤
1、移取适量水样于300mL圆底烧瓶或三角烧瓶中，加水使其总量为50mL。
2、加HgSO40.4g，加入浓H2SO45mL，充分摇匀。
3、用移液管准确加入1/6×0.02500mol/LK2Cr2O7标准溶液25mL，再加H2SO47.0mL，摇匀。
4、加入Ag2SO41g，充分摇动后，加入几颗沸石防止暴沸。
5、将带有磨口的回流冷凝器装于烧瓶之上，加热煮沸1.5h。
6、待烧瓶冷却后，用约25mL水洗涤冷凝器，然后取下冷凝器，将烧瓶中溶液转移于500mL三角瓶中，用水洗涤烧瓶几次。
7、加水稀释至约35