探讨化学需氧量测定方法的改进及研究进展.doc

探讨化学需氧量测定方法的改进及研究进展【摘 要】化学需氧量（cod）是当前综合评价水体污染程度最常用也是最重要的指标，它也是水质监测的主要参数之一。本文从各类改进措施进行了探讨，继而介绍了一些当前比较先进且实用的测量方法，同时也对它们的优缺点进行了分析。【关键词】化学需氧量；测定方法；改进；研究进展一、标准方法的改进cod的测定中，对于标准方法的改进，主要有以下几个方面：（一）消除方法的改进标准的cod测定方法往往耗时较长，其主要原因在于消解回流过程中耗时为2h左右，因此，为了尽量缩短消解回流的时间，一些科研工作者通过不断努力，提出了新的消除方法，比如密封消解法、微波消解法、超声消解法以及开管消解法等。本文主要介绍一下微波消解法与开管消解法。1、微波消解法微波消解法的发展源自微波技术的广泛应用，其消解体系、计算结果与标准回流法相同，但其在加热过程中采用的是高能电磁波。微波消解法的特点是：在高频微波的驱使下，反应液的分子往往会产生强烈的高速摩擦。若使用微波消解法的时候辅之密封消解法，则能使消解管内的压力陡增，从而在高温高温之下完成消解，这样能大幅度降低时间，一般只需要五分钟左右就能完成。微波消解法的使用，使得消解时间缩短，同时也减少了试剂的用量，还能减少一些金属盐的二次污染。2、开管消解法开管消解法是将水样放入敞开的试管内进行加热消解，其体系与标准回流法一样，大约耗时十二分钟，但能同时消解十几个甚至更多的水样。此法主要适用于大批量的样品测定，并且在测量的时候消耗的试剂用量仅为标准法的20%。此外，开管消解法还能有效规避密封消解法中的高温高压，使得测量更加安全。（二）氧化剂的选择在cod的国际标准测量法中，使用的氧化剂为k2cr2o7。这种氧化剂能够氧化被测水体里的大部分有机物，但是对于一些芳香族的有机物却不具备强氧化功能，比如吡啶，则不能被氧化；此外，对于挥发性强的物质如直链脂肪族化合物、苯等，无法与氧化剂结合，因此也不易被氧化。基于此，一些科研人员提出了用硫酸高铈替代k2cr2o7作为cod测定的氧化剂。经过大量的实践证明，硫酸高铈对于拥有大量芳烃的印钞废水有着高效的氧化效果。（三）酸体系的研究在酸体系的研究上，主要有两种方法：1）用h2so4h3po4ag2so4体系代替h2so4ag2so4体系；2）提高测定中的反应体系的酸度以便增强k2cr2o7的氧化功能。这两种方法在一定程度上都能缩短测定中的反应时间，但是都无法将氯离子的干扰消除，因此依然需要硫酸汞、大量的浓酸以及昂贵的银盐作为辅助。（四）替代催化剂的研究在标准法中，用于测定cod的最常用的催化剂是ag2so4，这种催化剂的使用历史长达四十多年，但它价格昂贵且消解时间长，从而导致了分析费用十分高。为此，大量的科研工作者一直在努力寻找一种替代物，从而实现催化剂的物美价廉且效能齐全。从这些年使用催化剂的经验来看，已经被使用过的替代催化剂不下数十种，比如niso4、cuso4、mnso4、niso4等，这些催化剂有着各自的特点，它们为cod测定方法的完善打下了一定的基础。二、化学需氧量测定方法进展探析近几年，随着相关科研工作者的不断探索与创新，在cod测定方法上已经有了一定的突破，本文主要介绍以下几种方法：（一）相关系数法此法的原理是在一定的试验条件下将水样的toc或电导率测出，然后根据其与cod之间的关系来评估水样的cod，以此实现缩短测定时间并快速监测水样的目的。此法虽然缩短分析测定时间，减少了工作量，也能提高工作效率，可它自身计算公式的使用有局限，也没有统一的标准。换句话说，对于同类废水，由于生产的具体过程与设备等方面的不同，其测定结果也不同。此外，即使根据自身情况确定了相应的关系式，也无法满足cod测定中水处理过程的调控要求。（二）连续流动分析法此法在某种程度上与标准回流法的反应体系一样，主要区别在于此法使用的水样与试剂是连续不断进入测定系统中，且每段溶液都被均匀的空气泡分隔开，并在150度的恒温下加热溶液，最后进入检测系统，测定水样与标准系列在420nm波长时的透光率，从而计算水样的cod。此法有着分析速度快、精密度高、频度高等优点，并且适用于大批量样品的连续测定。（三）原子吸收法此法的原理为在酸性介质中，将k2cr2o7中的还原产物cr3+或过量的cr6+用萃取剂萃取出来后，利用原子吸收法测定水相中的cr3+或有机相中的cr6+，继而求出cod值。当前，使用在原子吸收法中的萃取剂主要有三正辛胺、磷酸三丁酯。利用原子吸收法自身的高灵敏度确实能很好的测定cod值，但是在运用过程中使用了大量的有机萃取剂，这样便会增加有机污染，同时也无形延长了测定时间，因此使用受到了一定的限制。（四）电化学法此法的原理在于利用电极同溶液界面发生电化学反应，从而分析介质的化学成分。此法是建立在电子技术与电化学结合的基础之上，因此有着很大的优势，比如快速、准确、操作简便、试剂使用量少及无二次污染等。虽然电化学法优点多多，看似能广泛运用在cod测定中，但经过了一定的实践后发现此法使用的电极受到了使用寿命与再现性的制约。从目前来看，已经产生了一些比较成熟的电化学法，比如电位分析法、安培滴定法、电解氧化法以及库仑分析法等，其中我国推荐的测定方法为库仑分析法。三、结语总之，近年来，国内外科研工作者在cod标准测定方法的改进和新方法的研究方面作了大量的工作，取得了一些重要研究成果，对cod测定方法的发展起到了重要作用。但是，目前还没有一种能集快捷、准确、低耗、简便且无二次污染于一身的cod测定方法。因此，“理想”还没实现，诸人还需继续努力。参考文献1焦岩，王静，许丽敏等.化学需氧量测定方法改进及