化学需氧量(COD)是衡量水体受还原性物质污染程度的关键综合性指标。它通过化学氧化剂(如重铬酸钾)将水中的还原性物质(如有机物)氧化分解,从而测定消耗的氧量。由于有机物是水体中常见的还原性物质,COD在一定程度上反映了水体受有机物污染的程度。COD值越高,表明水体污染越严重。根据中国《地表水环境质量标准》,生活饮用水源的COD浓度应低于15毫克/升,而一般景观用水的COD浓度应低于40毫克/升。以下将详细介绍COD水质分析仪的测定原理及其检测意义。
一、COD水质测定原理与方法
1. 重铬酸钾标准法
原理:在水样中加入定量的重铬酸钾和催化剂硫酸银,置于强酸性介质中加热回流一定时间。水样中的可氧化物质会还原部分重铬酸钾,随后用硫酸亚铁铵滴定剩余的重铬酸钾,依据消耗的重铬酸钾量来计算COD值。
仪器:
250mL全玻璃回流装置
加热装置(电炉)
25mL或50mL酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等
测定步骤:
硫酸亚铁铵标定:准确量取10.00mL重铬酸钾标准溶液至500mL锥形瓶中,加水稀释至约110mL,缓慢加入30mL浓硫酸,摇匀并冷却。随后加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15mL),用硫酸亚铁铵溶液滴定,直至溶液颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色,即达到终点。
计算公式:CODCr(O2,mg/L)=V8×1000×(V0−V1)×C
注意事项:
使用0.4g硫酸汞可络合高达40mg的氯离子。若取用20.00mL水样,则可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。当氯离子浓度较低时,可减少硫酸汞用量,保持硫酸汞与氯离子的比例为10:1(W/W),不影响测定结果。
该方法适用于测定COD范围为50-500mg/L的水样。对于化学需氧量小于50mg/L的水样,应改用0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液,回滴时使用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。若水样COD大于500mg/L,需先稀释后再进行测定。
水样加热回流后,溶液中剩余的重铬酸钾量应为加入量的1/5至4/5。
使用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂质量和操作技术时,鉴于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176g,可将0.4251g邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)溶解于重蒸馏水中,转移至1000mL容量瓶,并用重蒸馏水稀释至标线,制成500mg/L的CODcr标准溶液,使用时现配。
水质COD测定结果应保留三位有效数字。
每次实验时,需对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,尤其在室温较高时,需注意其浓度的变化。
二、水质COD测定的意义及对水体的影响
COD水质测定仪通过检测水质中COD含量,有助于我们深入了解水质状况,为污水处理或水产养殖提供科学依据。然而,偶尔的COD检测值偏高并不一定意味着存在危害。要准确判断其对水质和生态环境的影响,以及是否对人体健康构成威胁,需要及时使用水质COD测定仪进行再次检测,或在几天后对水样重新进行COD水质测定。如果与前次测定值相比,COD值显著下降,说明水中含有的还原性物质主要是易降解的有机物,对人体和生物的危害相对较轻。