重铬酸钾法测定COD培训资料.ppt

1.酸性法高锰酸盐指数的测定原理: 取100mL水样，加入（1+3）硫酸使呈酸性，加入10.00mL浓度约为0.01mol/L的高锰酸钾溶液，在沸水浴中加热30min。剩余的高锰酸钾用过量的草酸钠溶液（10.00mL ， 0.0100mol/L）还原，再用高猛酸价溶液回滴多量的草酸钠，滴定至溶液由无色变为微红（粉）色即为滴定终点，记录高锰酸钾的消耗量。 高锰酸钾与有机物的反应： 4KMnO4 + 6H2SO4 + 5C → 2K2SO4 + 4MnSO4 + 6H2O + 5CO2 ↑ 高锰酸钾与草酸的反应： 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O + 10CO2 ↑ 化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）是指一定条件下，水中易被强氧化剂氧化的还原物质所消耗氧化剂的量，结果以mg O2 / L表示。 COD所测的是水中还原性物质主要是有机物，若水样中含有硫化物、亚硫酸盐、亚硝酸盐、亚铁盐的无机还原性物质时，他们也会被强氧化剂氧化，从而表现为化学需氧量。 但是，大多数费追中的有机物数量远多于无机还原性物质的数量，因此COD可以反映水体受有机物污染的程度。 化学需氧量是一个条件性指标，会受加入氧化剂的种类、浓度、反应液的酸度、温度、反应时间及催化剂等条件的影响。 根据所用氧化剂的不同，COD的测定方法分为重铬酸钾法（一般称为化学需氧量，用 CODcr 表示）和高锰酸盐法（一般称为高锰酸盐指数，用ＩMn 表示）。 20世纪50年代以前污染尚不严重，多用高锰酸盐法和生化需氧量来研究水体污染及其防治。 20世纪60年代开始，环境污染逐渐严重，又因高锰酸钾的氧化率（仅为50%左右）等因素的限制，重铬酸钾法应用越来越广泛。 目前高锰酸盐法仅用于用于地表水、地下水、及饮用水等较清洁的水样的测定；由于重铬酸钾极强的氧化性（氧化率可达90%左右），使得重铬酸钾法已成为国际上广泛认定的COD测定的标准方法，适用于生活污水、工业废水和水污染的水体。 COD测定实验方案 实验方法：重铬酸钾回流法，又称标准法（GB11914—89） 1.实验原理： 化学需氧量（COD）是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升表示。反映了水体受还原性物质污染的程度，也是水体中有机物相对含量的指标之一。 在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂用硫酸亚铁铵溶液回滴（溶液颜色由黄色经蓝绿色至红褐色），根据用量计算出水样中还原性物质消耗氧的量。 酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加入硫酸银催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸汽相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显，氯离子能被重铬酸钾氧化，并且能与硫酸银作用产生沉淀，影响测定结果，因此在回流前在水样中加入硫酸汞，使成为络合物以消除干扰。 重铬酸钾与有机物的反应：（以硫酸银作催化剂） 2Cr2O72- + 16H+ + 3C（代表有机物）→4Cr3+ + 8H2O + 3CO2 ↑ 过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，以硫酸亚铁铵回滴发生的反应： Cr2O72- + 14H+ + 6Fe2+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O↑ 氯离子的干扰反应： Cr2O72- + 14H+ + 6Cl- → 3Cl2↑ + 2Cr3+ + 7H2O↑ 在排除氯离子干扰时，Cl- 与 HgSO4 的反应： Hg2+ + 4Cl- → [HgCl4]2- 2.实验试剂： 2.1.硫酸银，化学纯。 2.2.硫酸汞，化学纯。 2.3.硫酸，ρ=1.84 g/ml. 2.4.硫酸银—硫酸试剂：向1L硫酸中加入10g硫酸银放置 1—2 天使之溶解，并混匀，使用前小心摇晃。 2.5.重铬酸钾标准溶液： 2.5.1浓度为C(1／6K2Cr2O7)＝0.250mol／L的重铬酸钾标准溶液：将12.258g在105℃干燥2h后的重铬酸钾溶于水中，稀释至1000mL。? 2.5.2?浓度为C(1/6 K2Cr2O7)＝0.0250mo1／L的重铬酸钾标准溶液：将2.5.1条的溶液稀释10倍而成。 ? 2.6.4?浓度为C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.010mo1／L的硫酸亚铁铵标准滴定溶液：将2.6.1条的溶液稀释10倍，用重铬酸钾标准溶液(2.5.2)标定，其滴定步骤及浓度计算分别与2.6.2及2.6.3类同。 2.