实验一、水中化学需氧量的测定(重铬酸钾法)

实验1，水中化学需氧量的测定(重铬酸钾法)一、概述化学需氧量(COD)用氧纳米/升表示在特定条件下用强氧化剂处理水样时消耗的氧化剂量。化学需氧量反映了水被还原物质污染的程度。水中可还原物质包括有机物、亚硝酸盐、铁盐、硫化物等。水一般被有机物污染，因此化学需氧量也用作指示有机物相对含量的指标。氧化剂的种类和浓度、反应溶液的酸性、反应温度和时间、催化剂的有无，水样的化学需氧量会有所不同。化学需氧量也是条件指标，必须经过严格的操作程序。对于工业废水，重铬酸钾法设定的值为CODCr。1.方法原理在强酸性溶液中，在一定量的重铬酸钾氧化水样中，使用还原性物质、过量的重铬酸钾作为指示剂，用硫酸亚铁溶液滴落水滴。根据消耗的重铬酸钾量计算水样中还原物质消耗氧气的量。2.干涉和删除酸性重铬酸钾的氧化性很强，如果将大部分有机物氧化，将硫酸银用作催化剂，可以完全氧化直链脂肪族化合物，但芳香有机物不易氧化，吡啶不氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸汽上，与氧化剂液体不接触，氧化不明显。氯离子可以被重铬酸氧化，与硫酸银作用，产生沉淀，影响测量结果，因此回流前，在水样中加入硫酸汞，成为复合物，消除干扰。高于2000mg/L的氯离子含量应先定量稀释，减少到2000mg/L以下，然后测定。方法的适用范围0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液，可以测定大于50mg/L的cod值。5-50m g/l的cod值可以用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液测定，但准确性较低。二、工具和试剂1.仪器(1)回流装置：具有250ml锥形瓶的整体玻璃回流装置如图3-2-1所示(样品量在30ml以上的情况下，具有500ml锥形瓶的整体玻璃回流装置)。(2)加热装置：电热板或可变电阻电炉。(3)50毫升酸滴剂。2.试剂(1)重铬酸钾标准溶液(1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L): 120 ，2小时预干燥标准或优秀纯重铬酸钾12.258g溶于水，稀释为1000ml容量瓶，标记，摇晃。(2)试验铁指示剂：1.485g o-phennanthnoline(c 12 h8 N2 H2O，1，10-phennanthnoline)，0.695g硫酸亚铁(feso 4 7H2O)(3)硫酸亚铁铵标准溶液(NH4) 2fe (SO4) 2 6h2o 0.1 mol/l:加入溶于水的硫酸亚铁铵，慢慢加入20毫升浓硫酸，冷却后，稀释1000毫升瓶子里的水，进行标记、搅拌使用前用重铬酸钾标准溶液标定。校准方法：准确地将10.00毫升重铬酸钾标准溶液摄取到300毫升锥形瓶中，将水稀释110毫升左右，然后慢慢加入30毫升浓硫酸，搅拌均匀。冷却后，添加3滴试验铁指示剂(约0.15毫升)，用硫酸亚铁溶液滴定，溶液颜色从黄色到青色到红褐色，终点。C(NH4)2Fe(SO4)2=类型，c-硫酸亚铁标准溶液浓度(mol/l)；V-硫酸亚铁标准滴定溶液的量(ml)。(4)硫酸-硫酸加溶液：2500毫升浓硫酸加25g硫酸银。放置1 2天，随时摇晃溶解(例如，如果没有2500毫升容器，可以在500毫升浓硫酸中添加5克硫酸银)。(5)硫酸汞：结晶或粉末。三、测量阶段1.20.00毫升混合均匀水样(或适量水样稀释20.00毫升)将正好10.00毫升重铬酸钾标准溶液和一些小玻璃珠或沸石放入250毫升小麦回流锥瓶，连接小麦回流管，然后从冷冠开始慢慢加入30毫升硫酸-硫酸溶液，轻轻摇晃锥形瓶，将溶液混合，加热到2h(从沸腾开始计时)。注意(1)对于化学需氧量高的废水样品，首先取上述作业所需体积的1/10的废水样品和试剂，在15150毫米硬质玻璃试管中摇晃加热，然后观察是否变成绿色。当溶液显示为绿色时，相应地减少废水取样量，直到溶液变为绿色，以确定用于废水取样分析的体积。稀释时，取的废水样品必须低于5毫升，化学需氧量高，废水样品必须稀释多次。(2)废水中氯离子含量超过30mg/L的情况下，首先要将0.4g硫酸汞放入回流锥瓶，将20.00ml废水(或适量废水稀释为20.00ml)，摇晃使用。以下操作如上所示。2.冷却后用90毫升水冲洗冷凝管壁，去除锥形瓶。溶液总体积必须小于140ml。否则，酸度太大，适宜的终点不明显。3.溶液再次冷却后，添加3滴第一铁指示液，用硫酸第一铁标准溶液滴定，溶液的颜色从黄色到青色到红褐色，终点，记录硫酸第一铁标准溶液的数量。4.在测定水样的同时，用20.00毫升重蒸馏水按照相同的程序进行白指示试验。在适当的空格中记录硫酸亚铁铵标准溶液的量。计算CODCr(O2，mg/L)=类型，c-硫酸亚铁标准溶液浓度(mol/l)；V 0-滴定毛坯中硫酸亚铁铵标准溶液量(ml)；V1-滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的量(ml)；V-水样的体积(ml)；8-氧(1/2O)摩尔质量(g/mol)。四、注意事项1.汞可络合为0.4g硫酸的最大量为40mg，例如，使用20.00ml的水样，可络合最大2000mg/L的氯离子浓度的水样。如果氯离子浓度低，也可以少放硫酸汞，以保持硫酸汞。氯离子=10: 1 (w/w)。发生少量氯化汞沉淀，不影响测量。2.水样采集容积可达10.00-50.00ml范围，但试剂的使用和浓度应根据表3-2-1适当调整，取得满意的结果。表3-2-1水样采集和试剂量表水样体积0.2500mol/l h2so 4-ag2so 4 hgs 4(NH4)2so 4滴定前总体积(ml) K2Cr2O7溶液(ml)溶液(g) (mol/l) (ml)10.0 5.0 15 0.2 0.057020.0 10.0 30 0.4 0.100 14030.0 15.0 45 0.6 0.150 21040.0 20.0 60 0.8 0.200 28050.0 25.0 75 1.0.250 350化学需氧量低于50mg/L的水样应改为0.0250mol/L重铬酸钾标准溶液。0.01mol/L滴制硫酸亚铁铵标准溶液。4.加热水样回流后，溶液中重铬酸钾的残留量应由添加量的1/5-4/5适当。5.用邻苯二甲酸氢钾标准溶液确认试剂的质量和操作技术时，每克氢钾理论CODCr为1.176g，因此将0.4251g邻苯二甲酸酯(HOOCC6H4COOK)从重蒸馏水转换为1000ml容量瓶，用重蒸馏水稀释，制成500mg/L的CODCr标准溶液。使用时新定做。6.CODCr的测量结果应保持3个有效数字。7.每次实验时要修正硫酸亚铁铵标准滴定溶液，室温高时要特别注意其浓度的变化。实验2，水中氨氮的测定(nessler试剂分光光度法)氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4)的形式存在于水中，这些形式取决于水的PH值。PH值高时，玻璃氨的比例高。相反，铵盐的比例很高。水中氨氮的来源主要包括国内污水中含氮有机物受到微生物作用的分解产物、焦化废水和氨肥料厂废水等部分工业废水、农田排水等。另外，在厌氧环境中，微生物可以将水中存在的亚硝酸盐还原为氨。氨在有氧环境中转化为亚硝酸盐，或继续转化为硝酸盐。测定水中多种形式的氮化合物有助于评价水体被污染和“自我净化”的状态。氨氮含量高会对鱼产生毒性影响。一、选择方法氨氮的测定方法，通常包括纳赛尔比色法、苯酚-次氯酸盐(或水杨酸-次氯酸盐)比色法和电极法。Nessler试剂比色法易于操作和敏感，适用于钙、镁和铁等金属离子、硫化物、醛和酮、颜色、混浊和其他干涉测量，以及适当的预处理。苯酚-次氯酸盐比色法敏感稳定，有情况和消除方法-通纳西试剂比色法。电极法通常不需要预处理水样或等待测量范围大。氨氮含量高，可使用蒸馏酸滴定法。二、水样保存水样应提取在聚乙烯瓶或玻璃瓶中，并尽快分析，必要时应添加硫酸，将水样酸化为ph，保存在2 5 。酸化样品要注意防止空气中氨的吸收引起的污染。三、水样预处理影响氨氮测定的水样的颜色或混浊和其他干涉物质。这需要适当的预处理才能进行分析。干净的水用絮凝沉降法，污染严重的水或工业废水用蒸馏法去除干扰。1.絮凝沉淀法：在水样中添加适量硫酸锌，添加氢氧化钠，使溶液碱化，生成和过滤氢氧化锌沉淀，去除颜色和浑浊。(1)仪器和试剂 100ml塞规管或有色管。 10%(m/v)硫酸锌溶液：据说将溶于水的10g硫酸锌稀释为100毫升。 25%氢氧化钠溶液：据说溶于水的25g氢氧化钠稀释到100毫升，储存在聚乙烯瓶里。硫酸，=1.84。(2)步伐迅猛将100毫升水样本放入插头或有色管中，加入1ml 10%硫酸锌溶液和0.1-0.2%氢氧化钠溶液，将pH调整到约10.5，搅拌均匀。放置沉淀物，用没有氨的完全冲洗的中速滤纸过滤，丢弃初始滤液20毫升。2.蒸馏调节水样的pH值，在6.0-7.4范围内添加适量的氧化镁，将微碱性、蒸馏释放的氨吸收到硫酸或硼酸溶液中。使用纳赛尔比色法或酸滴定法时，使用硼酸溶液作为吸收液，使用水杨酸-次氯酸比色法时，使用硫酸溶液作为吸收液。(1)仪器和试剂带氮球的固定氮蒸馏装置：500毫升开尔文，氮气球，直式凝结水和导管，装置。无氨准备：蒸馏法：每1升蒸馏水放入0.1毫升硫酸，从全玻璃蒸馏器中蒸馏，销毁50毫升初馏分，将剩余馏分放入有塞的玻璃瓶中密封。离子交换法：使蒸馏水通过强酸性阳离子交换树脂柱。水样稀释和试剂准备没有氨。 1mol/l盐酸溶液。 1mol/l氢氧化钠溶液。硬氧化镁(MgO):在500 加热氧化镁，去除碳酸盐。 0.05%溴百里酚蓝指示液(pH6.0-7.6)。多拉碎片、玻璃珠等防泡剂。吸收液：硼酸溶液：据说将20g硼酸溶于水，稀释为1L硫酸(H2SO4)溶液：0.01mol/L(2)步伐迅猛蒸馏装置预处理：在凯氏瓶中加入250ml蒸馏水。添加0.25g的轻氧化镁和多个玻璃珠，直到蒸馏器中没有氨为止，销毁瓶中的余额。将含有大量氨氮等250毫升的水样分开，取250毫升的适量，确保氨氮含量不超过2.5毫克，然后在kjet烧瓶中放入几滴溴二酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液或盐酸调节到约pH7(水溶液变成蓝色)。添加0.25g的轻型镁砂和多个玻璃珠，立即连接氮气孔和应急管道，管子底部插入吸收液水平以下。加热蒸馏，蒸馏液达到200毫升后停止蒸馏。容量为250ml。(使用酸滴定或纳塞比色法时，使用50毫升硼酸溶液作为吸收液；水杨酸-次氯酸盐比色法时，使用50ml 0.01mol/L硫酸溶液作为吸收液。)，以获取详细信息四、注意事项(1)蒸馏的时候要避免牟取暴利。(。否则，馏分油温度会升高，氨不能完全吸收。(2)蒸馏时防止产生泡沫，必要时可在凯尔等离子体中加入一些石蜡碎片。(3)如果含有残留氯，应适量添加0.35%硫代硫酸钠溶液，每0.5毫升可去除0.25毫克的残留氯五、水样的确定(a)，nessler试剂分光光度法1.方法原理碘化汞和碘化钾的碱性溶液和氨反应生成光红色粘合剂状态化合物，这种颜色在宽波长范围内具有强烈的吸收。一般测量的波长在410-425 nm范围内。2.干涉和删除脂肪胺、芳香胺、醛、丙酮、醇、有机氯胺等有机化合物，以及铁、锰、镁、硫等无机离子，都会受到双色或混浊的影响。为此，必须经过絮凝沉降过滤或蒸馏预处理，挥发性还原性干涉物质也可以在酸性条件下加热去除。对金属离子的干涉可以通过添加适当量的掩蔽来消除。方法的适用范围该方法的最低检测浓度为0.025mg/L(分光光度法)，测量限值为2mg/L。使用视觉比色法，最低检测浓度为0.02mg/L。本法适用于水样适当预处理后的地表水、地下水、工业废水及生活用水。4.仪器和试剂(1)分光光度计，比色管。(2)罗氏试剂您可以选择以下方法之一进行准备：据悉，将20g碘化钾溶于水，搅拌两氯化汞(HgCl2)晶体粉末(约10g)，在朱红沉淀不容易融化的情况下，降低饱和氯化汞溶液，充分搅拌，在微量朱红沉淀不再溶解的情况下停止氯化汞溶液的滴落。另外，在溶于水的同时，将60g的氢氧化钾稀释到250毫升，冷却成室温，搅拌此溶液，然后慢慢注入氢氧化钾溶液，稀释到400毫升，搅拌。停留一整夜，把上等额转