常壓微波消解法測定COD
1 試驗裝置與方法
常壓微波消解裝置見圖1。
1.1 試劑配制
重鉻酸鉀標準溶液:稱取預(yù)先在120℃下烘干2h的基準重鉻酸鉀12.258g溶于水中轉(zhuǎn)入1L容量瓶,用水定容,則C(1/6K2Cr2O7)=0.2500mol/L;
試亞鐵靈指示劑:稱取1.485g鄰菲羅啉、0.695g硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)溶于水中,轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中,用水定容;
硫酸亞鐵銨標準溶液(0.1mol/L):稱取39.5g硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]溶于水中,加入20mL濃硫酸,冷卻后轉(zhuǎn)入1 L容量瓶中用水定容,臨用前用重鉻酸鉀溶液標定;
硫酸—硫酸銀溶液:于500mL濃硫酸中加入7g硫酸銀,放置1~2d后使用;
COD標準溶液:基準鄰苯二甲酸氫鉀在110℃下烘干2h后于干燥器中冷卻,稱取0.2552g再用水溶解并定容于1L容量瓶中,則為300mg/L的COD標準溶液,用時現(xiàn)配
1.2 試驗方法
取10.00mL的COD標準溶液(或環(huán)境水樣)于錐形瓶中,加入5.00mL重鉻酸鉀標準溶液,再緩緩加入20.0mL硫酸—硫酸銀溶液,輕搖使之混合均勻后置于微波爐內(nèi),于低檔功率(190W)下加熱4min,冷至室溫后用30mL蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)壁,取出錐形瓶加入3滴試亞鐵靈指示劑,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至溶液顏色由藍綠色變?yōu)榧t褐色即為終點。同時吸取10.00mL蒸餾水按上述方法做試劑空白。由下式計算水樣中的COD:
COD=(V0-V1)×C×8×1 000/V
式中 V0——滴定空白時消耗的硫酸亞鐵銨標液的體積,mL
V1——〖ZK(〗滴定水樣時消耗的硫酸亞鐵銨標液的體積,mL
V——所取水樣的體積,mL
C——硫酸亞鐵銨標液的濃度,mol/L
2 結(jié)果與討論
2.1 試驗條件
采用L25(56)正交試驗,選擇了硫酸體積、硫酸銀含量、消解時間、消解功率4個因素,各因素選出5個水平進行正交試驗。 試驗結(jié)果表明,對測定結(jié)果影響最顯著的因素是硫酸加入量,然后依次為硫酸銀含量、消解功率與消解時間。在微波功率較大和消解時間較長時,由于溫度高、壓力過大,容易發(fā)生錐形瓶口破裂或瓶塞迸出的現(xiàn)象。故最佳試驗條件為硫酸—硫酸銀溶液中硫酸銀質(zhì)量濃度為7g/500mL硫酸、加入量為20mL、消解功率為低檔(190W)、消解時間為4min。
2.2 消解時間
在其他試驗條件不變的情況下測定COD標準溶液,消解時間在2~8min范圍內(nèi)的試驗結(jié)果均很滿意(見圖2)。在處理較難消解的水樣時,可以通過適當延長消解時間來保證消解完全。
2.3 硫酸用量
對COD標準溶液的測定中,隨著硫酸加入量的增加消解速度變快,當硫酸加入量>20mL時,試驗結(jié)果較為滿意(見圖3)。
2.4 硫酸銀加入量
當硫酸—硫酸銀溶液中硫酸銀含量>6g/500mL硫酸時,對COD標準溶液的測定結(jié)果較為滿意(見圖4)。
2.5 Cl-濃度
在高酸度、高溫的條件下,Cl-能被重鉻酸鉀氧化,并且能與硫酸銀反應(yīng)生成沉淀從而影響測定。試驗結(jié)果表明,向樣品溶液中加入0.2g硫酸汞,當Cl-濃度<1900mg/L時對測定結(jié)果無影響。
2.6 測定精密度
在本試驗條件下,對300mg/L的COD標準溶液進行6次平行測定結(jié)果的相對標準偏差為0.54%,表明測定的精密度良好。
2.7 加標回收率
取湖水10.00mL加入不同量的COD標準溶液,測定的加標回收率為97%~107%,平均為100.3%(見表1)。
表1 樣品加標回收率測定結(jié)果
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3 樣品分析
取環(huán)境水樣10.00mL于錐形瓶中,加入0.2g硫酸汞,采用本試驗方法對COD標準溶液和湖水、江水、焦化廠廢水等樣品進行了測定,并與標準方法進行了對照,測定結(jié)果與標準方法相符(見表2)。
表2 水樣中COD含量的測定結(jié)果
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參考文獻:
[1] 國家環(huán)保局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1989.
[2] 高向陽,管隸,胡運良,等.微波加熱加快測定環(huán)境水樣中的CODMn[J].環(huán)境科 學,1992,13(1):79-81.
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