水中化学耗氧量(COD)的测定(高锰酸钾法)

水中化学耗氧量(COD)的测定(高锰酸钾法)

默认分类2009-06-11 12:14:49 阅读1993 评论0 字号：大中小订阅

一实验目的：了解化学耗氧量的含义及测定方法。

二实验原理：在强酸性介质中、高温加热和催化剂存在的条件下，水样中还原性物质（如有机物、硫化物、亚铁，氨等)被重铬酸钾氧化分解；产生三价铬离子，而三价铬离子浓度与水样中化学耗氧量（COD）成正比，通过测定三价铬离子的吸光度，即可测定出水样的化学耗氧量。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，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：

当水样中含有Cl–量较高（大于100mg）时，会发生如下反应：

使结果偏高。为了避免这一干扰，可改在碱性溶液中氧化，反应为：

然后再将溶液调成酸性，加入Na2C2O4，把MnO2和过量的KMnO4还原，再用KMnO4滴至

微红色终点。

由上述反应可知，在碱性溶液中进行氧化，虽然生成MnO2，但最后仍被还原成Mn2+，所以酸

性溶液中和碱性溶液中所得的结果是相同的。

但氧化温度与时间会影响结果，一般分为：

27℃4小时法

10分钟煮沸法。（结果相当于0.3327℃4小时法）

100℃30分钟法。（结果相当于0.5527℃4小时法）

本实验用10分钟煮沸法。

若水样中含有Fe2+，H2S（或S2－），、等还原性离子，也会干扰测定，可在冷的水样中直接

用KMnO4滴定至微红色后，再进行COD测定。

三实验试剂：

(1)0.01mol/L（1/5KMnO4）标准溶液：

配制：称取3.3g KMnO4溶于1.05升水中，微沸20分钟，在暗处密闭保存二周，以“4”号砂芯漏斗过滤，保存于棕色瓶中（此溶液约0.1mol/L 1/5KMnO4溶液）。取上液100ml稀至1升，摇匀后待标。

(2)基准Na2C2O4：105～110℃烘干至恒重

(3)1:3 H2SO4：配制时，利用稀释时的温热条件，用KMnO4溶液滴至微红色。

四实验测定步骤：

（1）．0.01mol/L (1/5KMnO4)标准溶液标定：

准确称取0.15~0.20g（准确至±0.0001g）经烘干的基准Na2C2O4于100ml烧杯中，以适量水溶解，加入1ml 1:3H2SO4移入250ml容量瓶，以水稀释至刻度，摇匀。

移取20.00ml上液，加入5ml 1:3 H2SO4，加热至60~80℃间，以待标的KMnO4溶液滴至微红色

（30秒不变）为终点。

（2）．酸性溶液中测定COD：

取10.00ml水样于250ml锥形瓶中，用蒸馏水稀至100ml，加入10.00ml KMnO4标准溶液，5ml 1:3 H2SO4和几粒沸石，加热煮沸10分钟，立即加入10.00ml Na2C2O4溶液（此时应为无色，若仍为红色，再补加5.00ml），趁热用KMnO4溶液滴至微红色（30秒不变即可。若滴定温度低于60℃，应加热至60~80℃间进行滴定）。重复做一次并做二次空白（以蒸馏水取代样品，按同样操作进行）试验

计算时高锰酸钾消耗量要折算成氧的量:

如：高锰酸钾浓度为0.01N那么耗氧量(mg/L)=高锰酸钾的体积(mL)×0.8

（3）．碱性溶液中测定COD（适用于Cl–大于100mg水样）：

移取试样适量，于250ml锥形瓶中，用蒸馏水稀至100ml，加入2ml 10%NaOH，10.00ml KMnO4标准液，加热煮沸10分钟，加入5ml 1:3 H2SO4和10.00ml Na2C2O4标准溶液，用KMnO4标准溶液滴至微红色为终点（30秒不变），计算公式同酸性溶液。

五思考题： 1 用KMnO4测定时，滴定操作应注意哪些问题？

2加热煮沸10分钟应如何控制？时间要求是否严格？为什么？

3．酸性溶液测定COD时，若加热煮沸出现MnO2为什么需要重做？而碱性溶液测定COD时，出

现绿色或MnO2却是允许的，其因何在？

六注意事项（1）高锰酸钾法适合用测定地表水，引用水和生活污水。（2）超过85。C时，草酸

钠会分解，使测量的结果偏高。

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的一个重要指标,大多采用KMnO4煮沸消解方法和K2Cr2O7加热回流法进行测定，由于前者消解效率低,准确度差,通常采用K2Cr2O7加热回流法作为标准测定方法。对水中COD的测定,我国规定用重铬酸钾法,库仑滴定法和高锰酸钾法. 我国新的环境水质标准中,把KMnO4为氧化剂测得的化学耗氧量称为高锰酸盐指数.按照测定溶液的介质不同,分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法, 我们这实验是采用酸性高锰酸钾法，并用采用的是返滴定的方法。

一实验目的及原理

化学耗氧量是指水样在一定条件下，氧化一升水样中不愿性物质所沧海横流的氧化剂的量，以mg/l 表示，水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐硫化物，亚铁盐等无机物，化学耗氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，由于水体中有机物污染很普遍的现象，所以COD也作为有机物相对含量的综合指标之

一。

二、实验步骤

三注意事项

1. 煮沸时，控制温度，不能太高，防止溶液溅出。

2. 严格控制煮沸时间，也即氧化－还原反应进行的时间，才能得到较好的重现性。

3. 由于含量较低，使用的KMnO4溶液浓度也低（0.002M），所以终点的颜色很浅（淡淡的微红

色）因此注意不要过量了。

4. 本次实验不要求做空白值。

5. 本次实验配制0.005M Na2C2O4和稀释都要用到容量瓶，所以要注意容量瓶的操作。

6. 标液用自己配制的稀释，准确称取25.00ml到250ml容量瓶中，就报上次配制的溶液稀释了10

倍（0.02－0.002M左右）。

四思考题：1、水样的采集与保存应当注意哪些事项？

答：水样的采集应注意：（1）具有代表性（2）取样时不要污染（3）尽量不改变水样的成分。为了

抑制微生物的繁殖，可适当加入硫酸酸化。

水样的储存应注意：（1）应尽快分析。必要时在0~5℃保存，48小时内测定（2）采集污染水

样时可适当稀释，以防微生物繁殖过快。

2、水样加入KMnO4煮沸后，若红色消失说明什么？应采取什么措施？

答：红色消失说明样品的COD过高，KMnO4的量不够，需补加KMnO4。