一、原理在强酸性溶液中,准确加入过量的重铬酸钾标准溶液,加热回流,将水样中还原性物质(主要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量来计算水样化学需氧量。二、仪器1.500mL全玻璃回流装置。2.加热装置(电炉)。3.25mL或50mL酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。三、试剂
在强酸性溶液中,准确加入过量的重铬酸钾标准溶液,加热回流,将水样中还原性物质( 主要是有机物) 氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量来计算水样化学需氧量。
二、仪器
1 . 500mL 全玻璃回流装置。
2 .加热装置 ( 电炉 ) 。
3 . 25mL 或 50mL 酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。
三、试剂
1 .重铬酸钾标准溶液 (c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L) ;称取预先在 120 ℃烘干 2h 的基准或优质纯重铬酸钾 12.258g 溶于水中,移入 1000mL 容量瓶,稀释至标线,摇匀。
2 .试亚铁灵指示液:称取 1.485g 邻菲罗啉 (C12H8N2 · H2O)0.695g 硫酸亚铁 (FeSO4 · 7H2O) 溶于水中,稀释至 100mL, 贮于棕色瓶中。
3 .硫酸亚铁铵标准溶液 [c(NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O ≈ 0.1mol/L] :称取 39.5g 硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入 20mL 浓硫酸,冷却后移入 1000mL 容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。
四、标定方法 :
准确吸取 10.00mL 重铬酸钾标准溶液于 500mL 锥形瓶中,加水稀释至 110mL 左右,缓慢加入 30mL 浓硫酸,摇匀。冷却后,加入 3 滴试亚铁灵指示液 ( 约 0.15mL) ,用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。
C=(0.2500 × 10.00)/V
式中: C ——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度 (mol/L) ;
V ——硫酸亚铁铵标准溶液的用量 (mL) 。
4 .硫酸 - 硫酸银溶液:于 500mL 浓硫酸中加入 5g 硫酸银。放置 1 — 2d ,不时摇动使其溶解。
5 .硫酸汞:结晶或粉末。
五、测定步骤
1 .取 20.00mL 混合均匀的水样(或适量水样稀释至 20.00mL )置于 250mL 磨口的回流锥形瓶中,准确加入 10mL 重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入 30mL 硫酸 - 硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流 2h( 自开始沸腾计时 ) 。
对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积的 1/10 的废水样和试剂于 15 × 150mm 硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否呈绿色。如果溶液呈绿色,再适当减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于 5mL ,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释。废水中氯离子含量超过 30mg/L 时,应先把 0.4g 硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加入 20.00mL 废水(或适量废水稀释至 20.00mL ),摇匀。
2 .冷却后,用 90.00mL 水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于 140mL ,否则因酸度太大,滴定终点不明显。
3 .溶液再度冷却后,加 3 滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
4 .测定水样的同时,取 20.00mL 重蒸馏水,按同样操作步骤作空白实验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
六、计算
CODCr(O2 , mg/L)=8 × 1000(V0-V1) · C/V
式中: C ——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度 (mol/L) ;
V0 ——滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量 (mL) ;
V1 ——滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液用量 (mL) ;
V ——水样的体积 (mL) ;
8 ——氧( 1/2O )摩尔质量( g/mol )。
注意事项
1 .使用 0.4g 硫酸汞络合氯离子的最高量可达 40mg ,如取用 20.00mL 水样,即最高可络合 2000mg/L 氯离子浓度的水样。若氯离子的浓度较低,也可少加硫酸汞,使保持硫酸汞 : 氯离子 =10:1(W/W) 。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。
2 .水样取用体积可在 10.00 — 50.00mL 范围内,但试剂用量及浓度需按下表进行相应调整,也可得到满意的结果。
水样取用量和试剂用量表
水 样 体 积 (mL) |
0.25000mol/L K2Cr2O7溶液 (mL) |
H2SO4-Ag2SO4 溶液 (mL) |
HgSO4 (g) |
[(NH4)2Fe(SO4)2] (mol/L) |
滴定前总体积 (mL) |
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
|
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
|
15
30
45
60
75
|
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
|
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
|
70
140
210
280
350
|
3 .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。回滴时用 0.01mol/L 硫酸亚铁铵标准溶液。
4 .水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的 1/5 — 4/5 为宜。
5 .用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论 CODCr 为 1.176g, 所以溶解 0.4251g 邻苯二甲酸氢钾 (HOOCC6H4COOK) 于重蒸馏水中,转入 1000mL 容量瓶,用重蒸馏水稀释至标线,使之成为 500mg/L 的 CODcr 标准溶液。用时新配。
6 . CODCr 的测定结果应保留三位有效数字。
7 .每次实验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其注意其浓度的变化。