化学需氧量又称化学耗氧量,简称COD。是利用化学氧化剂(如高锰酸钾)将水中可氧化物质(如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解,然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。COD是表示水质污染度的重要指标。今天,我们就来了解一下COD 5大检测方法与原理。
1. 什么是COD?
COD(化学需氧量):是在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。它反映了水中受物质污染的程度,化学需氧量越大,说明水中受有机物的污染越严重。
COD以mg/L表示,通过水质监测仪器检测出的COD数值,水质可分为五大类,其中一类和二类COD≤15mg/L,基本上能达到饮用水标准,数值大于二类的水不能作为饮用水的,其中三类COD≤20mg/L、四类COD≤30mg/L、五类COD≤40mg/L属于污染水质,COD数值越高,污染就越严重。
2. COD? 5大检测方法
(1) 重铬酸盐回流法
测定原理:在硫酸酸性介质中,以重铬酸钾为氧化剂,硫酸银为催化剂,硫酸汞为氯离子的掩蔽剂,消解反应液硫酸酸度为9mol/L,加热使消解反应液沸腾,148℃±2℃的沸点温度为消解温度。以水冷却回流加热反应反应2h,消解液自然冷却后,以试亚铁灵为指示剂,以硫酸亚铁铵溶液滴定剩余的重铬酸钾,根据硫酸亚铁按溶液的消耗量计算水样的COD值。
优缺点:回流装置占的实验空间大,水、电消耗较大,试剂用量大,操作不便,难以大批量快速测定。
(2) 高锰酸钾法
测定原理:以高锰酸钾作氧化剂测定COD,所测出来的COD称为高锰酸盐指数(CODMn)。水样加入硫酸呈酸性后,加入一定量的高锰酸钾溶液,并在沸水浴中加热反应30min。剩余的高锰酸钾加入过量草酸钠溶液还原,再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠,通过计算求出高锰酸盐指数。
优缺点:高锰酸钾法的优点是实验过程中产生的污染比国标法小,但是缺点是试验中需要回滴过量草酸钠,耗时长,并且酸性高锰酸钾法氧化性较低,氧化不彻底,所以测得高锰酸盐指数比重铬酸盐指数低,通常与国标法测定结果相差3-8倍。因此,CODCr主要针对还原性污染物相对含量较高的废水,而CODMn主要针对污染物相对较低的河流水和地表水。
(3) 分光光度法
测定原理:这种方法的原理与国标法相同。其测定原理也是在酸性溶液中,试液中还原性物质与重铬酸钾反应,生成三价铬离子,三价铬离子对波长为600nm的光有很大的吸收能力,其吸光度与三价铬离子浓度的关系服从郎伯一比尔定律。三价铬离子与试液中还原性物质的量有关,因而通过测定三价铬的吸光度可以间接测出试液的COD值。
优缺点:此方法相对于传统的国标法来说,有效的节省了消耗在配置化学试剂的时间,无需进行滴定,操作方便。然而唯一美中不足的地方实验中消解过程仍需耗费2小时。
(4) 快速消解法
经典的标准方法是回流2h法,人们为提高分析速度,提出各种快速分析方法。主要是提高消解反应体系中氧化剂浓度,增加硫酸酸度,提高反应温度,增加助催化剂等条件来提高反应速度的方法。
优缺点:消解体系硫酸酸度由9.0mg/l 提高到10.2mg/l,反应温度由150℃提高到165℃,消解时间由2h减少到10min～15min。缺点为微波炉种类不同,试验的功率和时间均不同。
(5) 快速消解分光光度法
测定原理:快速消解分光光度法是指采用密封管作为消解管,取小计量的水样和试剂于密封管中,放入小型恒温加热皿中,恒温加热消解,并用分光光度法测定COD 值。
优缺点:占用空间小,能耗小,试剂用量小,废液减到最小程度,能耗小,操作简便,安全稳定,准确可靠,适宜大批量测定。
3.?COD检测常见问题及方法
(1) 如何去除氯对COD检测的影响?
答:准备一份空白样,其中含有去离子水和与你样品中氯浓度相同的氯成分。在加入消化液后空白样会迅速变成很深的颜色,但是之后你可以减去氯的影响并得到一个可以适用与你的样品的检测结果。
(2) COD检测的误差主要来自于哪里?
答:氯是在COD检测中带来影响最大的因素。每一个在重铬酸钾法中使用的COD实验瓶都含有硫酸汞,这种物质能够去除氯的干扰。而MnIII法使用的真空预处理装置可以去除浓度为1000mg/l的氯。
(3) 可以对多个检测使用同一个COD空白样吗?
答:使用相同实验瓶的多次实验是可以重复使用同一个空白样的。这个空白样必须被保存在阴暗处。随着时间推移不断测量空白样的吸光度以检查结果是否稳定。在吸光度模式下使用瓶装去离子水将仪器清零,然后检测空白样的吸光度。记录检测结果。当吸光度发生变化超过0.01吸光度单位时,就需要准备新的空白样了。
(4) 如何验证COD检测结果的精确度?
答:使用一个浓度落在你所使用的浓度范围内的COD标准溶液。将这个标准溶液当作你的样品一样进行检测。如果你的检测结果和标准浓度相接近,你就能够确信你的仪器和试剂是工作正常的,而且你的检测是操作准确的。
(5) 可以稀释样品测定COD吗?
答:可以的。稀释样品,然后向瓶子中加入合适的稀释样品量(可以是2或者0.2毫升)。将最终检测结果乘以你的稀释倍数。
