实验一：水样中化学耗氧量(COD)的测定

实验一：水样中化学耗氧量（COD）的测定

化学耗氧量（COD）是反映水质受有机物污染情况的一个重大指标，大多采用高锰酸钾煮沸消解法和重铬酸钾加热回流法进行测定。本试验通过用酸性高锰酸钾煮沸消解法，对学校池塘内的水样进行化学耗氧量（COD）测定，首先酸性高锰酸钾和还原性物质作用，再用草酸钠还原剩余的高锰酸钾，并以返滴定法用高锰酸滴定钾草酸钠过量部分，用实际消耗高锰酸钾的量测得水样中的化学耗氧量（COD）为4.5377mg/L。

一、实验目的

1. 测定自来水和蒸馏水化学耗氧量(COD)的测定，分析得出自来水的水质。

2.对水中化学耗氧量（COD）与水体污染的关系有所了解。

二、实验原理

化学耗氧量是指天然水中可被高锰酸钾或重铬酸钾氧化的有机物的含量。化学耗氧量测定的常用方法为高锰酸钾法、重铬酸钾和碘酸盐法。本实验为高锰酸钾法，其原理如下：在酸性（或碱性）条件下，高锰酸钾具有很高的氧化性，

2KMnO4＋5 Na2C2O4＋8H2SO4＝2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑+5Na2SO4+K2SO4

水溶液中多数的有机物都可以氧化，但反应过程相当复杂，只能用下式表示其中的部分过程：

过量的KMnO4用过量的Na2C2O4还原，再用KMnO4溶液滴至微红色为终点，反应如下：

三、实验步骤

1．准确取水样100.00ml于锥型瓶中。

2．加入5ml 1：3 溶液。

3．加入0.01mol/l （1/5）的溶液10.00 ml。

4．加几粒沸石，立即加热。（此时溶液仍为紫色，若溶液的红色消失，说明污物多，应补加溶液），记下的总体积V1。从冒第一个大气泡开始计时，煮沸十分钟。5．冷却1min，准确加入15.00 标准溶液，充分摇匀，此时溶液应由红色转为无色。

6．用0.01mol/l （1/5）滴定至淡红色，记下所用的的体积V2，平行三次。7．另取100蒸馏水代替水样，用上述方法求空白值，加以扣除。

取一份已到终点的溶液加入15.00ml溶液，立即用滴定至浅红色，30s不褪色，计下V K

K=15.00/ V K

四、数据记录与处理

样品号 1 2 3 水样体积/ml 100.00 100.00 100.00

体积(V1+V2)/ml 19.70 19.69 19.71

C（1/2）/(mol/l) 0.0050

V（）/ml 15.00

O/(mg·mL-1）

O平均值（mg·mL-1）

绝对偏差

相对平均偏差（%）

七、实验结果与讨论

自来水中耗氧量为：mg/Ml

查询资料得：清洁地面水中有机物的含量较低，COD小于3～4mg·L-1。轻度污染的水源COD可达4～10mg·L-1，若水中COD大于10mg·L-1，认为水质受到较严重的污染。清洁海水的COD小于0.5mg·L-1。由此得出结论：自来水的水质较好，污染程度较低。

实验二：自来水硬度的测定

一、实验目的：

1. 了解络合滴定法的原理及其应用。

2. 掌握络合滴定法中的直接滴定法，学会用配位滴定法测定水的总硬度。

3. 掌握EDTA标准溶液的配制与标定的原理。

4. 了解标定EDTA所用指示剂的性质和使用的条件。

5. 掌握用CaCO3标定EDTA的方法。

二、实验原理：

1、水的总硬度的测定：

水的硬度主要由于水中含有钙盐和镁盐，其他金属离子如铁、铝、锰、锌等离子也形成硬度，但一般含量甚少，测定工业用水总硬度时可忽略不计。测定水的硬度常采用配位滴定法，用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)的标准溶液滴定水中Ca、Mg总量，然后换算为相应的硬度单位（我国采用 mmol/L或mg/L（CaCO3）为单位表示水的硬度）。

按国际标准方法测定水的总硬度：在pH=10的NH3—NH4Cl缓冲溶液中，以铬黑T(EBT)为指示剂，用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点。滴定过程反应如下：⑴指示剂：铬黑T(EBT)

PH ＜6.3 （紫）； PH 6.3~11.5 （蓝）； PH ＞11.5 （橙）

⑵滴定过程颜色变化：

滴定前： EBT + Mg２＋= Mg-EBT

(蓝色) (紫红色)

滴定时： EDTA + Ca2+= Ca-EDTA

(无色)

EDTA + Mg2+= Mg-EDTA

(无色)

终点时:EDTA + Mg-EBT = Mg-EDTA + EBT

(紫红色) (蓝色)

到达计量点时，呈现游离指示剂的纯蓝色。

⑶终点颜色变化：(紫红色) → (蓝色)

⑷干扰离子的掩蔽：

若水样中存在Fe3+，Al3+等微量杂质时，可用三乙醇胺进行掩蔽，Cu２+、Pb２+、Zn２+等重金属离子可用Na2S或KCN掩蔽。

⑸水硬度的表示：

各国对水硬度表示的方法尚未统一，我国生活饮用水卫生标准中规定硬度（以CaCO3计）不得超过450mg/L。除了生活饮用水，我国目前水硬度表示方法还是用mmol/L（CaCO3）表示。

三、仪器与试剂

1. 分析化学实验常用仪器、烘箱、称量瓶、电子天平、干燥器、电炉、台秤

2. EDTA(s)(A.R.)、CaCO3(s)(A.R.)、HCl(1∶1)、三乙醇胺(1∶1)、NH3—NH4Cl缓冲溶液(pH=10)、Mg2+-EDTA溶液、铬黑T指示剂(0.5%)、水样。

四、实验步骤

1.自来水总硬度的测定

移取水样100.0mL于250mL锥形瓶中，加入1~2滴1：1HCL微沸数分钟以除去CO2，冷却后，加入3mL1∶1三乙醇胺(若水样中含有重金属离子，则加入1mL2%Na2S溶液掩蔽)，5mL氨性缓冲溶液，2～3滴铬黑T(EBT)指示剂，EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色，即为终点。注意接近终点时应慢滴多摇。平行测定三次，计算水的总硬度，以mg/L（CaCO3）表示分析结果。

问题及答案

1. 铬黑T与Mg2+显色灵敏度高，与Ca2+显色灵敏度低，当水样中Ca2+含量高而Mg2+很低时，得到不敏锐的终点，可采用K-B混合指示剂。

2. 水样中含铁量超过10mg·mL-1时用三乙醇胺掩蔽有困难，需用蒸馏水将水样稀释到Fe3+不超过10mg·mL-1即可。