实验十二 水样化学耗氧量的测定

一、实验目的：                                  实验日期：2010、5、24/28

1、掌握KMnO4法测定水样中COD的原理和方法。

2、了解水样的采集及保存方法。

3、了解水中化学耗氧量与水质污染的关系。

二、实验原理：

水中化学耗氧量（简称COD）的大小是量度水体受还原性物质污染程度的综合性指标。COD是指在一定条件下，用一种氧化剂定量地氧化水中可还原性物质（无机物和有机物）时所消耗氧化剂的量数，以每升多少毫克氧表示（O2mg∙L-1），不同条件下得出的COD值不同。

清洁的地面水中有机物的含量较低，COD 小于3~4 mg∙L-1。轻度污染的水源COD可达4~10 mg∙L-1，若水中COD 大于10 mg∙L-1，认为水质较严重污染。清洁海水的COD小于0.5 mg∙L-1。目前COD的测定多采用KMnO4和K2Cr2O7两种方法，KMnO4法适合测定地面水，河水等污染不十分严重的水。

在酸性 (稀硫酸)介质中，加入一定量过量的KMnO4溶液，加热使水中的有机物充分与之作用。剩余的KMnO4,再加入一定量过量的Na2C2O4溶液还原，剩余的C2O42-再用KMnO4溶液回滴。反应式如下：   

4 KMnO4 + 6H2SO4 + 5C = 2K2SO4 + 4MnSO4 + 5CO2↑+ 6H2O 

2MnO4-+ 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2↑ 

O2+4H++4e=2H2O

水样中Cl-的浓度大于300mg∙L-1时将使结果偏高，通常加入Ag2SO4除去Cl-。1g Ag2SO4可消除200mg Cl-的干扰。或将水样稀释消除干扰。取水样后立即加入H2SO4使其pH<2，抑制微生物繁殖并立即进行分析，如需放置可加入少量CuSO4,以抑制微生物对有机物的分解。

取水样的体积视水样的外观情况而定。洁净透明的水样一般取100mL；浑浊的水样一般取10~30mL，补加蒸馏水至100mL。同时，用蒸馏水代替水样，测得空白值。计算耗氧量时将空白值扣除。

三、实验步骤：

1、配制Na2C2O4标准溶液：

，少量水溶解定容于250mL容量瓶中。

2、配制0.002mol.L-1KMnO4溶液：准确移取0.02mol.L-1KMnO4溶液25.00mL,定容于250 mL容量瓶中。

3、水样测定：

→→→→立即加热至沸5min，应为浅红色（若此时红色褪去，说明水样中有机物含量较多，应补加适量高锰酸钾，至试液呈稳定的红色）。

→→放置10min，溶液应由红色转为无色，

用KMnO4溶液进行滴定呈现微红色30秒不褪色，记下回滴的体积（V2）。

4、测定KMnO4溶液相当于Na2C2O4溶液的体积比：

→→→→趁热用KMnO4溶液进行滴定呈现微红色30秒不褪色，记下KMnO4体积（V3）。

5、空白值的测定：

→→→→微红色30秒不褪色，记下KMnO4体积（V4）。

四、实验记录与数据处理

式中：K=10.00/(V3-V4)，16.00为氧的原子质量。

五：注意：

1、酸度

2、为了防止暴沸，可在锥形瓶中放少量玻璃珠

六、思考题：

1、水样中Cl-含量高时对测定有何干扰？应采用什么方法消除？

2、清洁的地面水、轻度污染的水源、较严重污染的水源， COD值有什么差别？

3、水样中加入KMnO4溶液并在沸水中加热30min后应当是什么颜色？若无色说明了什么问题？应如何处理？