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化学需氧量测定方法的优化措施

于淑芬

大庆石化公司质量检验中心,黑龙江省大庆市,163000

摘要: 化学需氧量是水质监测极为重要的一项内容,是评价水质优劣情况和水质污染治理效果的关键指标。下文先简要分析化学需氧量(COD)分析的目的,并仔细探讨水质中化学需氧量(COD)测定方法的有效优化措施,希望能为提高实际测定结果的准确性提供有效参考。
关键词: 化学需氧量(COD);测定;方法;优化;措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157019
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一、化学需氧量(COD)的分析

化学需氧量(COD)是一个对水质有机物污染程度,对水质优劣情况进行评价以及实际污染治理效果的关键指标,通常将其用作为对水内有机物质含量进行衡量的指标,并且也是水质监测不可或缺的一项内容。其具体指的是在酸性环境中,采取强氧化剂来对水样进行处理过程中氧化剂实际消耗的量,采取氧的 MG/L来呈现,一般情况下化学需氧量越大则表明水体内有机物污染程度越大。

二、化学需氧量(COD)测定方法的优化措施

(一)合理把控样品采集、运输以及存储工作

将采集所得水样需要存储于玻璃瓶内,且需要进行及时分析,如若无法在短时间内进行分析,则需要将适量硫酸加入其中直到其PH低于2,并放在温度在4℃以下的环境内进行存储,存储时间不可超过5天,且水样采集体积需在100mL以上。

(二)样品的定量移取与干扰消除

1. 样品的均匀程度

检测样品是否均匀将会在较大程度上影响到了检测结果,所以在取样前要求工作人员能够彻底混合均匀样品,由其是部分水样浑浊,且存在絮凝陈定位的情况下会大大降低测定结果的准确性。因此工作人员需尽可能使用下部比较细小的移液管,这样就能够避免使用的样品中存在有较大的不均匀浑浊物。如若样品分布不均,则需要使用数个样品实施分析,并对其相应结果进行统计与分析。

2. 样品稀释程度

通常情况下在测定过程中如若水样没有经过稀释那么其上限值为700 mg/L,如若超出这一数值就需要对样品进行稀释。如若样品的化学需氧量较高,那么能够使用适量水样来和试剂进行加热,并对其颜色变化进行观察,如果颜色变为了绿色,就需要相应地减少实际选取废水样品的数量,直至其颜色不变为绿色。因此在对样品进行判别过程中可以直接根据溶液的绿色作为一个关键指标。不过这并不代表溶液变为绿色就无法分析,此“绿色”可以分为深绿、浅绿、墨绿以及黄绿。经过数次分析实践发现,如若加热试剂和水样后,溶液显示黄绿或浅绿色,那么就能够直接分析水样。如若其颜色是墨绿色或深绿色,就无法直接分析水样,应当要将选取废水样品的数量降低,或是对其进行合理稀释。切不可单纯的根据溶液颜色来随意废弃,防止试剂与时间的浪费。

取得水样后,工作人员需要明确其具体类型,并且结合气味以及颜色等情况来判断水样有无稀释的必要。在进行一次性稀释过程中,一个重点在于确定其稀释倍数,如若倍数偏小,在加热过程中溶液便变为绿色,就需要重新稀释;如若倍数偏大,那么在最终滴定过程中样品以及空白溶液实际消耗的硫酸亚铁铵溶液的数量将比较相近,所以难以获得较为准确的结果。所以在确定出最为适宜的稀释倍数时,如若样品中存在有较高的化学需氧量,则能够先把实际需要的1/10体积的试剂与废水样品取出,放在15mm×150 mm硬质玻璃试管内,均匀混合,并进行加热,观察其颜色有无变为绿色,如若是绿色,则可以将取样量相应降低,直至其不会变为绿色,再将分析样品时所需选取的体积确定下来。在稀释过程中,需要确保废水样品去量在5mL以上,如若存在较高的化学需氧量,那么需要分次逐步稀释废水样品。多次稀释需要往容量瓶内放入合适数量的水样,将适量蒸馏水加入其中直到其达到标线,如此一来便可获得相应的稀释倍数,再由此选出20mL进行回流,在最终计算过程中将相应的稀释倍数相乘。

(三)测定方法的干扰与消除

因为酸性重络酸钾具有极强的氧化性,能够将大多数有机物氧化掉,如若使用硫酸银作为催化剂,就能够彻底氧化直链脂肪族化合物,不过芳香族有机物不容易被氧化,吡啶无法被氧化,苯、挥发性直链脂肪族化合物存在蒸汽相内,不可接触氧化剂液体,所以不会发生明显的氧化反应。

这种测试方式中氯离子会对其产生较大干扰,这主要是由于重铬酸盐会将氯离子氧化掉,同时硫酸银会与氯离子发生反应并有沉淀产生,使得检测结果受到干扰。因此要在回流前将硫酸汞添加到水样内,发生回流后,硫酸汞能够和氯离子反应生成可溶性的氯汞络合物。如若样品中含有30 mg/L以上的氯离子,则需要先往回流锥形瓶内添加0.4 g硫酸汞,随后将水样加入其中进行均匀混合后实施分析。如若样品中存在有1000 mg/L以上的氯离子,则需要实施定量稀释直至其不超过1000 mg/L,再进行测定。使用0.4 g硫酸汞络合氯离子的数量最大为40 mg,如若选择水样容量为20 mg/L,也就是最大能够络合2000 mg/L氯离子浓度的水样。如若氯离子含量较小,还能够将适量硫酸汞加入其中,维持硫酸汞与氯离子的比例为10:1。如果有少量氯化汞沉淀生成,也不会对测定结果产生影响。

(四)合理确定并标定测试用的标准溶液浓度

如若水样中化学需氧量在50 mg/L以上,则需要使用0.2500 mol/L重铬酸钾标准溶液,并采取0.1 mol/L硫酸亚铁铵溶液进行回滴。如若水量的化学需氧量低于50 mg/L,则需要使用0.02500 mol/L重铬酸钾标准溶液,并采用0.01 mol/L硫酸亚铁铵溶液进行回滴。值得一提时,在每次试验过程中,均需要标定硫酸亚铁铵标准滴定溶液,如若室内温度较高,则需要密切关注浓度的改变。

(五)对回流过程中的冷凝效果实施管控

在测定化学需氧量过程中,添加完毕试剂与测试样品后,需要将其放于回流装置上加热至沸腾2h,此时如若没有获得良好的冷凝效果,就会导致试样挥发,降低了测试结果的准确性。

(六)对滴定速度进行有效把握

如若使用的是容量法进行测定,则需要坚持“两慢一快”的原则进行操作,如若滴定化学需氧量过程中,可以适当提高开始以及中段的速度,并且结合溶液颜色变化情况来将滴定速度确定下来。在将试亚铁灵指示剂添加至溶液后颜色变为红棕色的情况下开始滴定,此时可以适当加快速度,用线滴,溶液颜色逐步变为黄色,再变成深绿色,直至蓝绿色的情况下,就逐步将速度减慢,摇晃均匀后采取点滴的方式。一旦溶液变成了灰色就表明即将要达到终点,在这个时间仅需一滴或半滴直到其变为红褐色就滴定结束。能否准确把握滴定终点就会对读数以及计算结果是否准确产生直接影响,所以需要做好滴定速度的有效把控。

三、结束语

总而言之,在进行水质中化学需氧量(COD)测定过程中,极易受到各方面因素的影响而降低其测定结果的准确性,所以要求工作人员在实际测定过程中能够仔细认真地做好各方面工作,采取有效的优化措施来确保化学需氧量(COD)测定的有效性与准确性。

参考文献

[1]王鑫. 水中化学需氧量测定方法探讨[J]. 科学与信息化, 2020(20):1.

[2]李文. 废水中化学需氧量测定方法的改进[J]. 石化技术, 2020, 27(1):2.

[3]陈丽莉. 浅谈化学需氧量测定方法与质量控制[J]. 科学与信息化, 2021.