水中化學需氧量（COD）測定的注意事項與方法

化學需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）是衡量水體中有機物污染程度的重要指標，表示在一定條件下，水樣中可被強氧化劑氧化的還原性物質(zhì)（主要是有機物）所需的氧量。準確測定COD對于環(huán)境監(jiān)測、污水處理和水質(zhì)評價具有重要意義。以下是COD測定的注意事項與方法。

一、COD測定方法

目前，常用的COD測定方法有重鉻酸鉀法和快速消解分光光度法。

1. 重鉻酸鉀法（GB 11914-89）

原理：在強酸性溶液中，以重鉻酸鉀為氧化劑，硫酸銀為催化劑，硫酸汞為氯離子掩蔽劑，將水樣中的還原性物質(zhì)（主要是有機物）氧化。通過測定反應前后重鉻酸鉀濃度的變化，計算COD值。

步驟：

• 水樣采集與保存：采集具有代表性的水樣，盡快分析。若不能及時分析，應加入硫酸調(diào)節(jié)pH<2，冷藏保存（2-5℃），并在7天內(nèi)測定。

• 試劑配制：

• 重鉻酸鉀標準溶液（0.2500mol/L）

• 硫酸亞鐵銨標準溶液（約0.10mol/L，需標定）

• 硫酸-硫酸銀溶液（溶解10g硫酸銀于1L濃硫酸中）

• 硫酸汞溶液（100g/L，用于掩蔽氯離子）

• 消解：

• 取20.00mL水樣于消解管中，加入10.00mL重鉻酸鉀標準溶液和30.00mL硫酸-硫酸銀溶液，搖勻。

• 加入幾粒玻璃珠，防止暴沸。

• 加熱回流2小時（沸點控制在165±2℃）。

• 滴定：

• 冷卻后，用蒸餾水沖洗冷凝管壁，取下消解管。

• 加入3滴試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至溶液由黃綠色變?yōu)樗{綠色，再變?yōu)榧t褐色，記錄消耗的體積。

• 計算：

• 根據(jù)硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度和消耗體積，計算COD值。

計算公式：

式中：

• $V_0$：空白試驗消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液體積（mL）

• $V_1$：水樣測定消耗的硫酸亞鐵銨標準溶液體積（mL）

• $C$：硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度（mol/L）

• $V$：水樣的體積（mL）

• 8：氧的摩爾質(zhì)量（g/mol）

2. 快速消解分光光度法

原理：在密封消解管中，采用高溫高壓消解水樣，利用重鉻酸鉀氧化有機物，通過測定反應后溶液的吸光度，計算COD值。

特點：

• 消解時間短（10-15分鐘）

• 試劑用量少

• 可實現(xiàn)批量分析

• 適用于現(xiàn)場快速檢測

步驟：

• 水樣預處理：同重鉻酸鉀法。

• 消解：

• 取適量水樣于消解管中，加入專用COD試劑（含重鉻酸鉀、硫酸銀等）。

• 密封消解管，放入消解器中，在165℃下消解10-15分鐘。

• 測定：

• 冷卻后，用分光光度計在特定波長（如600nm）下測定吸光度。

• 根據(jù)標準曲線，計算COD值。

二、COD測定注意事項

1. 水樣采集與保存

• 代表性：避免采集死水、浮渣等不具代表性的水樣。

• 保存條件：加入硫酸調(diào)節(jié)pH<2，防止微生物分解有機物。冷藏保存，盡快分析。

• 氯離子干擾：高氯水樣（Cl?>1000mg/L）需加入硫酸汞掩蔽氯離子，或采用其他方法（如氯氣校正法）測定。

2. 試劑配制與使用

• 重鉻酸鉀：需在120℃烘干至恒重，配制標準溶液。

• 硫酸亞鐵銨：易被氧化，需現(xiàn)用現(xiàn)配，并定期標定。

• 硫酸-硫酸銀：需提前配制，使硫酸銀充分溶解。

• 硫酸汞：劇毒，需小心操作，避免接觸皮膚和吸入。

3. 消解過程

• 加熱均勻：確保回流裝置密封良好，防止溶液濺出。

• 溫度控制：沸點控制在165±2℃，過高會導致有機物揮發(fā)，過低則氧化不完quan。

• 時間準確：回流時間必須嚴格控制在2小時，誤差不超過±5分鐘。

4. 滴定操作

• 指示劑用量：試亞鐵靈指示劑加入量需準確，一般為3滴

• 終點判斷：溶液由藍綠色變?yōu)榧t褐色，30秒內(nèi)不褪色即為終點。

• 空白試驗：每次測定需做空白試驗，扣除試劑中還原性物質(zhì)的干擾。

5. 儀器校準與維護

• 分光光度計：定期校準波長和吸光度，確保測量準確。

• 消解器：檢查溫度控制精度，定期清潔消解管。

6. 安全防護

• 通風良好：消解過程產(chǎn)生有毒氣體（如SO?），需在通風櫥內(nèi)操作。

• 防護用品：佩戴實驗服、手套、護目鏡，避免接觸強酸和有毒試劑。

• 廢棄物處理：消解后的廢液需中和后排放，避免污染環(huán)境。

三、常見問題與解決方法

1. COD值偏低：

• 原因：消解不wan全、試劑濃度不足、氯離子干擾未消除。

• 解決：延長消解時間、檢查試劑濃度、加入適量硫酸汞。

2. COD值偏高：

• 原因：水樣中還原性無機物（如亞硝酸鹽、硫化物）干擾、空白值偏高。

• 解決：采用氯氣校正法消除無機還原物干擾、重新配制試劑。

3. 滴定終點不明顯：

• 原因：指示劑變質(zhì)、溶液渾濁。

• 解決：更換指示劑、過濾水樣。

4. 消解管破裂：

• 原因：加熱不均勻、冷卻過快。

• 解決：確保加熱均勻、自然冷卻。

四、總結

COD測定是水質(zhì)分析中的重要項目，需嚴格遵守操作規(guī)程，注意試劑配制、消解條件、滴定終點判斷等關鍵環(huán)節(jié)。同時，需做好安全防護，避免環(huán)境污染。通過選擇合適的測定方法和優(yōu)化實驗條件，可提高COD測定的準確性和可靠性。