分光光度法与标准法测定水质中COD的对比实验.pdf

收稿日期 1996 09 18 修回日期 1996 10 15 Vol 23 No12 1997环 境 保 护 科 学总第80期 监测与分析 分光光度法与标准法测定水质中COD的对比实验 The Contrast Expe ri m ent on De te rm ining COD in W a te r w ith S pectrophotom e tic Me thod and S tanda rd Me thod 王淑英 贡燕君 沈阳市大东区环境保护监测站 沈阳110042 提要 对COD用分光光度法和标准法两种方法进行了对比测定实验 结果表明 分光光度法可消除标准法的 二次污染并适合于排放废水中含COD在500mg L以下的如纺织 医药 轻工 机械 公交等单位的污水测试 关键词 COD分光光度法 标准法 对比测定实验 ABSTRACT In this paper the contrast experi ment is conducted by using tw o methods to determ ine COD spectrophotometic method and standa rd method The result show s tha t the spectrophotometic method can help to clea r up the second ti me pollution of the standa rd method and is fit for the measurement of the w astew a ter in such fields as textile medicine light industry mecha2 nism public transporta tion and so on in w hich the content of COD is below500mg l KEY WORDS COD Spectrophotometic Method S tanda rd Method Contrast Determ ina tion Experi ment 1 前言 COD可受加入氧化剂的种类 浓度 反应 溶液的pH值 反应温度 时间以及催化剂的存 在而得到不同的结果 经典的重铬酸钾法测定 工业废水中的COD 具有理想的精密度和准确 度 作为标准方法已被广泛的应用于水质COD 监测 但此方法还有许多不足之处 如测定时 间周期长 试剂用量大 二次污染严重 目前 为止 还没有一个较理想的测试方法 能够取 而代之 在这一前提下 我们进行了分光光度 法与标准方法测定水质中COD的对比实验 2 实验部分 2 1 分光光度法的方法原理 在强酸性溶液中 用硫酸银作催化剂 用 0 25mol L的重铬酸钾作氧化剂 于165 恒 温加热器中 氧化水样10m in 一定量的Cr6 被水中的还原性物质还原为Cr3 于波长 600nm处 对Cr 3 进行分光光度法的测定 根 据Cr3 的量计算COD浓度 2 2 仪器及主要试剂 721型分光光度计 恒温加热器 氧化剂 重铬酸钾 和催化剂 硫酸银 邻苯二甲酸氢钾标准溶液 称取105 110 干燥 2h 的邻苯二甲酸氢 钾0 4251g 溶于水中稀释至500mL 摇匀备 41 用 该溶液的COD理论值为100mg L 2 3 实验步骤 取适量水样 500mg L 于试管中 加水 至3 0mL 加入氧化剂1 0mL 再加入催化剂 5 5mL 摇匀 置入恒温加热器中 在165 5 条件下 氧化水样10m in 冷至室温后在600nm 波长下 用3cm此色皿 以水为参比 测定吸光 度 计算公式 x q b COD浓度 mg L x 为吸光度值 a 标准曲线的截距 b 标准曲线的斜率 3 结果与讨论 为使测定结果具有较高的精密度和准确 度 必须选择最适合的测定条件 3 1 波长的选择 吸取1 0mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液于 试管中 补加2 0mL水 以下按实验步骤操作 在570 630nm波长范围内 以10nm波长间 隔进行吸光度测定 数据见图 1 由图 1 可见 吸收曲线在波长600nm处 有最大吸收值 所以在此方法选600nm作为测 试波长 图1 不同波长下的光度测定图 3 2 消化时间的选择 取相同浓度的COD值标准溶液 于一系 列试管中 其它条件与波长选择的相同 165 下进行不同时间的氧化 600nm波长下测其吸 光度 以消化时间对吸光度值作图 数据见图 2 图2 600nm波长不同时间下的吸光度图 由图 2 结果表明 在选定条件下 165 氧化水样6 10m in反应已基本完全 所以本 方法选用氧化时间为10m in 3 3 氧化剂加入量的选择 吸取0 6mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液于 试管中 补加2 4mL水 分别加入0 5mL 1 0mL 1 5mL 2 0mL 氧化剂 其它条件与波长 选择相同 165 下消化水样10m in 600nm波 长下测其吸光度 以氧化剂加入量对吸光度值 作图 数据见图 3 图3 600nm波长下氧化剂不同加入量的吸光度图 由图 3 看出 氧化剂加入1 0mL时有最 大吸收峰 所以本方法氧化剂的加入量选择加 入1 0mL 3 4 催化剂加入量的选择 吸取0 6mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液于 试管中 补水至3 0mL 加入1 0mL氧化剂 51 然后分别加入4 0mL 4 5mL 5 0mL 5 5mL 6 0mL 7 0mL催化剂 于165 下氧化水样 10m in 600nm波长下测其吸光度 以催化剂的 加入量对吸光度值作图 数据见图 4 由图 4 可以看出 5 0mL至5 5mL这一 段的吸收峰差值最大 5 5mL至7 0mL之间 吸收峰值无显著变化 所以本方法催化剂的用 量选择5 5mL 3 5 标准曲线 于一系列干燥洁净的试管中分别加入邻苯 二甲酸氢钾标准溶液 0 0 1 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 5 2 0 3 0mL 新加水至3 0mL 以 下按实验步骤操作 测其吸光度值 数据见表 1 图 5 图4 600nm波长时催化剂不同加入 量下的吸光度图 表1 标准曲线数据值 标准溶液mL00 10 20 40 60 81 01 52 03 0 COD浓度mg L033 366 7133 3200266 7333 3500666 61000 吸光度0 0410 0700 0850 1350 1800 2250 2750 3860 4050 410 当COD浓度为500mg L以下时的a b r 标准曲线a 0 0422b 0 000689r 0 9998 图5 对不同浓度的标准溶液吸光度图 从标准曲线上看 浓度值在500mg L 曲 线开始弯曲 消光值开始下降 所以本方法测 试范围为30 500mg L 超过500mg L浓度 时 水样需要稀释 3 6 标准样品的精密度与准确度实验 分别取两种浓度的样品分别加入与两组试 管中 作两种浓度的平行样实验 测分光光度 法的精密度和准确度 数据见表2 表2 分光光度法测标样的精密度与准确度 浓度mg L 标准浓度测试吸光度值测试浓度相对标准偏差平均值准确度 140 0 1400 1390 138141140137 9 x x 0 1410 1420 138142 51441372 04 140 250 18 450 0 3460 3490 347445449446 0 3510 3520 3474524534460 76 448 50 33 61 3 7 光度法与标准法对照实验 a用中国环境监测总站的标样 COD浓度 为183mg L的样品 测其精密度与准确度 结 果见表 3 表3 光度法 标准法对COD浓度为 183mg L标样对比性测定 方法实测浓度 mg L 标准偏差 平均值 相对标准 偏差 光度法 177181180 S x 9 x 1801781791 47179 20 82 标准法 183180184 1801791802 00181 01 10 实验结果表明 两种方法都只有很好的准 确和精密度 同时也证明了本光度法的实验条 件控制正确 b为了检验光度法的可靠性 与标准法进 行对此性测定 以1995年5月份的污染源水样 为例 干扰消除与标准法一致 结果见表4 表4 光度法标准法对污染源 水样的对比性测定 mg L 排污单位标准法光度法差值d 标准件四厂63 760 1 3 6 二运三队187180 7 一运二队79 780 8 1 1 第三纺织厂63 761 6 2 1 公共汽车四场120125 5 电池厂63 761 5 2 2 克达制药厂215203 12 0 第一人民医院199203 4 0 3 8 光度法与标准法测定结果配对T检验 T检验数据见表 5 表5 光度法 标准法测定结果配对T检验 名 称公式 标准法 与光度法 差 值 平均值 d d1 d2 dn n 2 10 差 值 标准差 sd 2 d a 2 n 1 4 44 差值平均 标准差 sd sd n 1 57 t计t计 d dO sd 1 34 t0 05 7 2 37 显著性N s T检验结果无显著性差异 4 结论 通过以上实验证明 光度法与标准法测定 水质中的COD 具有很好的可比性 一定的可 靠性 较好的重复性 省时 节约试剂 可消除标 准法的二次污染 适合于排放废水中含COD 值在500mg L以下的单位 如 纺织业 制剂制 药业 医院 机械厂矿 轻工产业 公交运输等企 事业单位的污水测试 参 考 文 献 1 水和废水监测分析方法 第三版 中国环境出版社 1989 2 水和废水监测分析方法指