工厂快速测定水中化学耗氧量(COD)方法

裴 蓓

摘要：本文介绍了利用美国哈希公司生产的仪器进行测定快速测定工厂水中化学耗氧量（COD）的方法原理、所用仪器与器具、试剂与溶液、水样测定操作，并对计算结果进行讨论，此方法可满足工厂生产管理要求。

关键词：快速 测定 化学耗氧量 方法

一、引言：

 工业生产中，无论是对循环水、锅炉水以及生产中的废水处理排放都必须对水中化学耗氧量进行测定。

化学需氧量是在规定的条件下，用氧化剂处理水样时，于消耗的氧化剂相当的氧的量。GB/T 15456是用高锰酸钾酸性中呈较强的氧化性，在一定条件下使水样中还原性物质氧化，高锰酸钾还原为锰离子。过量的高锰酸钾可通过草酸测的得。GB/T 14420是用重铬酸钾的强氧化性快速氧化测得。此两种方法均是采用对样品用氧化剂在一定条件下回流冷凝，还原锰离子或铬离子，然后滴定过量的该离子，工序长、所用器具多、要求人员滴定准确。但在工厂大量样品的情况下，每个样品平行测定需建很多回流冷凝装置，复杂、好时且须增加安全措施，而且须滴定。

这里介绍一种用仪器进行测定的方法，便捷、快速、准确且简单。利用美国哈希公司生产的仪器进行测定，该仪器由消解装置和分光光度计两部分组成，消解装置很小，一次能消解二十余个样品，分光光度计也是一个小的专用光度计。

二、方法原理：

用强氧化剂（重铬酸钾）氧化水样中的有机物，计算出与水样中有机物等价的氧。即将适量的水样加入装有反应剂的反应瓶中（反应剂包括催化剂和排除氯离子干扰剂），加热进行消化分解反应，直到水样中的有机化合物全部消化分解后，冷却试样，并在适当的波长下测定其吸光度，从标准曲线上查出相应的值，计算出化学需氧量。

水样中氯离子能被重铬酸钾氧化，并与硫酸银作用生成沉淀。影响测定结果，故在每个反应瓶中加入硫酸汞，以消除氯离子的干扰，水样中氯离子含量高于2000mg/L应先用水稀释，使含量降低至2000mg/L以下，再进行测定。如果水样中的COD值很低，不宜稀释，则加入0.5g硫酸汞。

三、仪器与器具、试剂与溶液

1  光度计：DR/2010（或各种类型的分光光度计）

2  加热消解箱：带有25×16mm试管孔。3  反应瓶：φ16×15mm

4  重铬酸钾标准容液

4．1.1  0.5000mol/L重铬酸钾标准容液

4.1.2  0.0500mol/L重铬酸钾标准容液

4.2  硫酸 — 硫酸银： 

4.3 硫酸汞：结晶或粉末。

4.4 　邻苯二甲酸氢钾标准溶液：此标准溶液每毫升含0.15mg的COD值。

4.5　反应剂：消解反应剂可以买美国哈希公司的专用试剂，也可以自行根据测定样品COD浓度不同进行配制。

四.  水样测定  

1  校准曲线的绘制：取不同浓度的COD标准溶液消解后用分光光度计测定，绘制标准曲线和回归方程。

取数支反应瓶（反应瓶中有相对应浓度的反应剂），分别加入每毫升含1.5mg   (或每毫升含0.15mg) COD值的标准溶液0、0.25、0.50、1.00、1.20、1.70、2.00mL,加入去离子水稀至2mL，盖上反应瓶盖，并拧紧瓶盖，轻轻摇匀反应瓶中的溶液，使其混合均匀后（使反应瓶壁上不挂固体颗粒），置于已升温至150±2℃的加热箱中，加热消解1小时（待加热箱温度升至150±2℃开始计时）。

　关闭加热箱的电源，小心地从加热箱中取下反应瓶，将反应瓶放置在试管架上，约5分钟后摇匀反应瓶，使溶液混合均匀（应在反应瓶完全冷却之前，摇匀反应瓶，这样会使液面以上形成的小水珠也混合到溶液中，从而防止水样有浊度），冷却30分钟（若室温高于25℃，应冷却40分钟）。

　用镜头纸或不起毛的布将反应瓶擦干净，以零浓度为空白，在620nm处测定吸光度，并绘制标准曲线或计算回归方程。

2水样的测定：将水样充分的摇匀，确保悬浮物在水样中均匀分布，提高测定的准确度。

表1  测定不同COD浓度的反应剂配比表

COD的浓度范围

轻轻摇匀反应瓶中的溶液（ 反应瓶壁不挂固体颗粒 ），将反应瓶置于预热至150

±2℃加热箱中加热至1小时（待加热箱温度升至150±2℃开始计时）。

关闭加热箱电源，小心从加热箱上取下反应瓶（注意：带上手套或抓紧反应瓶盖），将反应瓶放置在试管架上，约5分钟后摇匀反应瓶，使溶液混合均匀（应在反应瓶冷却之前，摇匀反应瓶，这样会使液面以上形成的小水珠也混合到溶液中，从而防止水样有浊度），而后冷却30分钟（若室温高于25℃，应冷却40分钟）。

　用镜头纸或不起毛的布将反应瓶擦干净，以零去离子水为空白，在620nm处测定吸光度。

　每次测定水样时，均做一个同体积去离子水的空白。

3、DR/2010型分光光度计操作

　将DR/2010型分光光度计的电源插头插入电源板。按下DR/2010型分光光度计上的“1/O”键，仪器进行自校验后,显示屏上显示SELF—TESTV 1.6，然后显示Enter  Program  # 。

10.3　输入分析方法编号950，按下“ENTE”键，仪器显示P950（或953）及DIALnm

TO 620 nm,然后旋转波长调节旋钮，使波长到达620nm处后，仪器自动显示620nm  P950  mg/L，　按下仪器上的“SHIF+ABS”键，仪器显示“620mn  P950 ABS即仪器处于测定吸光度的状态。

将空白样放入比色槽内，盖上比色帽，按下仪器上“ZERO”键，仪器闪烁显zeroing

然后显示0.000  ABS，从比色槽内取出空白样放入被测水样，盖上比色帽，按下仪器上的“READ”,仪器闪烁显示zeroing，然后显示水样的吸光度 ABS，记录水样的吸光度。　水样测定完后，按下仪器“1/O”键，仪器关闭，而后拔下仪器的电源插头。

4、　注意事项

1、加热箱温度升至150±2℃时，再将加入水样的反应瓶放入加热箱中进行加热。反应瓶放入反应箱或从反应箱取出时，应轻放轻拿，以防损坏反应瓶及加热箱。

2、反应瓶中加入水样后或进行加热消解时，反应瓶中的溶液变绿，则说明Cr2O72-还原为Cr3+,需要减少取样体积或稀释水样后，重新取样进行加热消解。

3、应保持比色槽及反应瓶清洁，若有污物时，可用镜头纸或不起毛的布擦净。

4、如果被测溶液溅入加热箱内，应立即切断加热箱的电源，使加热箱冷却后，取下加热箱进行清洗。

5 、DR—2010分光光度计使用后，一定要将仪器的电源插头从电源板上拔下，否则会损坏仪器上的变压器。

6、如果输入的测定方法程序号不存在，则仪器显示“No  Program  ×××”,原因可能是按错了一个键。

7、当仪器自检或设零时如果仪器没有盖好，则仪器显示“LID OPEN ？”，此时可以盖好仪器盖或使用遮光罩，按“ENTER”以重新执行操作命令；当开机时没盖仪器盖，也会显示上述信息，此时可以盖好仪器盖或使用遮光罩，或使用流通池后再开机。

8、如果仪器显示“Over range”，则表示所测样品的浓度超出标准曲线的范围，确认所选量程是否正确，稀释样品，重新测定，超出标准曲线的测定结果是不准确的。

9、测定时光的强度不足，则仪器显示“LAMP  OUT ? ”，原因是灯的故障及仪器调零使用的空白样品太黑或低灯电压等，检查这几各方面，重新开始操作。

10、标准工作曲线一般情况下一年校正一次。若在仪器进行大的维修或日常分析中出现异常等，要及时进行标准工作曲线校正。

五　结果计算

COD（O2 mg/L）=  ×1000

式中：m —由标准曲线查的或回归方程上计算所得COD值(mg)  V —取水样体积（mL）

六、结果与讨论：

我们配制已知不同浓度的COD溶液用该方法测试，结果如下：

2．该方法快速、便捷、仪器、器具少。对工厂可以快速反应，调整工艺。

3．所用消解试剂可以自行配制，节省费用。仪器本身费用并不高。

4．可以满足工厂的应用。