《氯离子浓度对cod测定结果影响及消除研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氯离子浓度对cod测定结果影响及消除研究（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、氯离子浓度对 COD 测定结果影响及消除研究 张子轩 北京市第十四中学 摘 要： 传统的国标法分析高氯废水中的 COD 时, 由于氯离子的干扰, COD 测定值偏大。本研究配制了不同浓度的标准氯离子溶液, 并测定其耗氧量 CODCl, 建立了CODCl 与氯离子浓度关系的拟合直线模型 COD=0.2238Cl-2.64, 通过硝酸银滴定法测定水样中氯离子浓度, 由拟合直线模型得到水样中氯离子产生的耗氧量 CODCl, 并进一步测得水样的表观 COD 值, 扣除水样中氯离子产生的耗氧量CODCl, 并与水样的 COD 理论值进行比较。研究结果表明, 测定结果的均值相对误差在-3.6% 2.4%之
2、间, 相对标准偏差 RSD 在 1.1%6.9%, 方法准确度较高, 数据重复再现性好, 且测量过程不使用硫酸汞, 可应用于高氯废水 COD 的测定。关键词： 高氯废水; COD 测定; 线性拟合; 1 研究背景COD 是指在强酸加热条件下, 氧化 1 L 水样中还原性物质所消耗的重铬酸钾的量, 以氧的 mg/L 表示, COD 值的大小反映了水中各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等还原性物质的含量 (黄君礼等, 2015) 。COD 的测定在污水治理及相关的科学研究中应用广泛, 它是评价水体有机污染物含量及污水治理净化程度的一项重要指标, 也是污水厂实施排放总量控制的重要指标 (王俊荣,
3、2005) 。本项目的研究目的是通过试验研究水样中氯离子含量对 COD 测定值的影响, 旨在找出一种准确测定高氯废水 COD 值的低消耗、低污染分析方法。2 实验2.1 实验仪器与试剂仪器:JC-101A 型 COD 恒温加热器、50ml 酸式滴定管、250ml 锥形瓶、移液管、容量瓶, 空气冷凝管。试剂:c (1/6K 2Cr2O7) =0.2500 mol/L 重铬酸钾标准溶液、硫酸亚铁铵标准溶液0.1mol/L、试亚铁灵指示剂、硫酸-硫酸银溶液、浓硫酸、氯化钠 (GR) 、邻苯二甲酸氢钾 (GR) 、硫酸亚铁铵、浓硝酸 (GR) 、浓氨水 (AR) 、浓盐酸 (AR) 。2.2 实验方法
4、2.2.1 水样表观 COD 的测定(1) 接通恒温加热器电源, 设定温度为 170C, 等 30 分钟左右, 加热指示灯时亮时灭, 表示已达到恒温稳定状态。(2) 用移液管取水样 20m L, 加入 0.2500 mol/L 1/6K2Cr2O7 10m L, 30m 浓硫酸, 加数十粒小瓷石, 轻晃加热管使溶液均匀, 以防爆沸。(3) 在加热管上接好冷凝管, 置于已经恒温的加热孔中, 从沸腾开始计时30min, 以保证水样中氯离子被充分氧化反应。(4) 加热 30min 后, 取下加热管及冷凝管, 用水冲洗冷凝管 5min, 使得反应液冷却至 100C, 取下冷凝管, 加入 0.3g 硫酸
5、银, 摇动加热管使硫酸银溶解, 再加数十粒小瓷石, 然后连接冷凝管放入加热孔继续加热, 沸腾加热 1.5 小时。(5) 加热回流 1.5 小时后, 小心取出加热管及冷凝管置于支架中, 待冷却后, 用水冲洗冷凝管管壁和磨口处, 取下冷凝管, 将加热管中的溶液倒入 500m L 的锥形瓶中, 加水稀释至 140 m L 后, 加入 23 滴试亚铁灵指示剂, 用 0.1mol/L硫酸亚铁铵溶液滴定, 溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为滴定终点。(6) 测定水样的同时, 以蒸馏水按同样的操作步骤作空白试验, 记录滴定空白时硫酸亚铁按标准溶液的用量。则水样的表观 COD 值可按下式计算式中 c硫酸亚
6、铁铵标准溶液的浓度 (mol/L) ;V0空白实验时硫酸亚铁铵标准溶液用量 (m L) ;V1滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量 (m L) ;V水样体积 (m L) ;8氧 (l/2) 摩尔质量 (g/mol) 2.2.2 水样中氯离子含量的测定取 50100ml 水样于蒸发皿中, 加三滴酚酞指示剂, 用 0.02mol/L Na OH 溶液调成微红色, 再加 0.05mol/L 硝酸调整至红色消失, 再加入 1 滴管 (约 0.51ml) 10%铬酸钾指示剂, 此时溶液呈黄色, 用硝酸银标准溶液滴定至所出现的铬酸银红色沉淀不再消失 (即溶液呈黄中带红) 为终点, 以同样方法做空白试验, 终
7、点红色要一致。水样中氯离子浓度按下式计算:式中:V 2滴定水样时硝酸银标准溶液的消耗量, 毫升;V0空白试验时硝酸银标准溶液的消耗量, 毫升;C硝酸银标准溶液浓度, 摩尔/升;V 水 水样体积, 毫升;35.453为氯离子摩尔质量, 克/摩尔。2.3 方法的准确度和精密度配制含不同浓度氯离子的标样进行测定 (平行测定 3 次) , 测定结果见表 3, 由表 3 可知, 对于氯离子浓度小于 8000 mg/L 的标样, 测定结果的均值相对误差在-3.0%3.4%之间, 表明方法准确度较高, 相对标准偏差 RSD 在 1.4%4.2%, 其中氯离子含量较低时数据相对标准偏差较大, 整体上测量数据比
8、较集中, 表明这种测定方法重复再现性好, 方法可靠。将含不同浓度氯离子的各种实际水样平行测定 3 次, 测定结果如表 4 所示。由表 4 可知对于氯离子浓度小于 8000mg/L 的高氯废水, 测定结果的 RSD%在1.34.7%之间。表 3 标样测定结果 (n=3) 表 3 标样测定结果 (n=3) 下载原表 表 4 实际水样测定结果 (n=3) 下载原表 3 实验结论(1) 当样品中存在大量氯离子时, 采用国标法测定, 一是由于氯离子在强酸加热环境下会消耗氧化剂重铬酸钾, 二是由于氯离子会与催化剂硫酸银发生反应, 使得 COD 值测定误差较大。(2) 在 COD 测定中不加硫酸银情况下,
9、在浓酸情况下, 以 c (1/6K2Cr2O7) =0.2500 mol/L 的重铬酸钾标准溶液测定, 标准氯化钠溶液中氯离子含量与消耗的氧量 CODCl 成高度线性关系, 线性拟合方程为 CODCl=0.2238Cl-2.64, 这与 1mg Cl 被氧化相当于消耗 0.226mg 氧气相吻合。(3) 测得的表观 COD 扣除氯离子产生的 CODCl, 即为水样的真实 COD 值。该法测量 COD 值原理简单, 相对标准偏差小于 7%, 实验结果再现性好, 相对误差小于 5%, 准确度较高, 且实验测定过程不使用硫酸汞, 减少了对环境的污染。参考文献1黄君礼, 吴明松编.水分析化学 (第四版) 中国建筑工业出版社, 2015. 2王俊荣.高氯离子低浓度化学需氧量水样测定方法的研究D.山东大学, 2005. 3闫敏, 商连.COD 测定中消除氯离子干扰的方法J.中国给水排水, 1998 (4) :38-40. 4刘娟, 吴浩宇.高氯废水 COD 测定方法的探究J.工业水处理, 2011, 31 (4) :66-69. 5吴雨龙, 尚建华.银盐沉淀法快速测定火电厂高氯脱硫废水的 CODJ.中国给水排水, 2014 (12) :151-154.
