有机污染物测定PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
量算出水样中还原性物质消耗氧的量。
2Cr2O72-＋16H+＋3C(代表有机物) → 4Cr3+＋CO2
Cr2O72-＋14H+＋6Fe2+ → 2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O
C → O2 6Fe2+ → Cr2O72- → 1.5C → 1.5O2
4Fe2+ → O2
氧化回流装置示意图
测定过程
铬酸钾(K2Cr2O7)在氧化还原反应中是氧化剂,Cr 是+6价的 , 反应后会被还原为+3价,会得到3个电子,而K2Cr2O7中又 有2个+6价的Cr,在氧化还原反应中重铬酸钾(K2Cr2O7)可以 得到6个电子.
• C(1/6 K2Cr2O7) ：以溶质“K2Cr2O7”的摩尔质 量的“六分之一”为质计量单位配制溶液”
• 水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还 原性无机物和在此条件下可被氧化的有机 物，均可消耗高锰酸钾
• 该指数常被作为反映地表水受有机物和还 原性无机物污染程度的综合指标。
100ml水样
(1+3)HgSO4 5ml 0.10mol/L (1/5 KMnO4) 10ml
沸水浴30min 趁热加入0.10mol/L (1/2 Na2C2O4) 10ml
影响化学需氧量测定的因素
• 氧化剂的种类及浓度 • 反应溶液的酸度 • 反应温度和时间 • 催化剂
化学需氧量亦是一个条件性指标，
必须严格按操作步骤进行。
重铬酸钾氧化法
测定原理
• 在强酸性溶液中，一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量的重铬酸钾氧化水
样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵
作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用
• 摩尔浓度=质量/ （摩尔质量*体积）
• C(1/6 K2Cr2O7)=质量/(1/6M K2Cr2O7 *V) • C( K2Cr2O7)=质量/(M K2Cr2O7 *V)
C(1/6 K2Cr2O7)=6 C( K2Cr2O7)
• 也就是说如果重铬酸钾的浓度是 c(K2Cr2O7)浓度为 1mol/L,那么c(1/6 K2Cr2O7)的浓度就是6mol/L
褪色
0.10mol/L (1/5 KMnO4)回滴至变色，用去V1（ml）
终点
向终点的水样趁热加入趁热加入0.10mol/L (1/2 Na2C2O4) 10ml；用高锰酸钾标准溶液滴定，用去 V2（ml）计算K校正系数
滴定前
接近终点
终点
COD测定实验的结果：
滴定前 接近终点
终点
Cl-
• 0.4g 硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg ，如果用20.00ml水样，最高可络合 2000mg/L氯离子浓度的水样，一般保持硫 酸汞：氯离子=10:1；但是氯离子含量高于 1000mg/L的样品应先作定量稀释，使含量 降低到1000mg/L以下，再进行测定
3.7 有机污染物的测定
• 无机物
• 有机物 黑名单
• 多以化学需氧量（COD）、生化需氧 量（BOD）、总有机碳（TOC）等综
合指标，或者挥发酚类、石油类、硝基苯 类等类别有机物指标来表征有机物质含量 。
COD的测定及分析
• 水中的有机物在环境中被降解时，会消耗 水中的溶解氧。如果水中的溶解氧被消耗 殆尽，水里的厌氧菌就会投入工作，从而 导致水体发臭和环境恶化。
• 0.25mol/L (1/6 K2Cr2O7) 可测定浓度大于 50mg/L的COD值；
• 0.025mol/L (1/6 K2Cr2O7) 可测定浓度是 5~50mg/L的COD值；
化学当量
• 在分析化学氧化还原反应中,化学反应试是很复杂的,为了
简化和方便计算,通常单个的化学当量来来表示.比如:重
CODcr
(O2 , mg /
L)
(V0
V1 )
c 81000 V
恒电流库仑滴定法
公式：
W
I t
96500
M n
式中：
W——电极反应物的质量；
I——电解电流；
t——电解时间；
96500——法拉第常数；
M——电极反应物的摩尔质量；
n——每摩尔电极反应物的电子转移数。
库仑滴定式COD测定仪工作原理示意图
为衡量水中有机物质含量多少的指标。但
只能反映被氧化的有机物污染，不能反映 多环芳烃、PCB、二噁英类等的污染状况。
• 化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样 中还原性物质以及测定方法的不同，其测 定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性 高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰 酸钾（K2MnO4）法，氧化率较低，但比较简 便，在测定水样中有机物含量的相对比较 值时，可以采用。重铬酸钾（K2Cr2O7）法 ，氧化率高，再现性好，适用于测定水样 中有机物的总量。
20ml水样 HgSO4 0.4g 消除Cl-干扰
0.25mol/L (1/6 K2Cr2O7) 10mL
接上回流装置 自上口加入30ml Ag2SO4 –H2SO4溶液
加热回流 2 h 冷却
上口加入80ml水 试铁灵指示剂3 滴（1，10-菲咯啉） 0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2滴定，蓝绿色变成红棕色
氯气校正法
高锰酸盐指数
• 以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量，称高 锰酸盐指数，以氧的mg/L表示。
• 化学需氧量（CODCr）和高锰酸盐指数是采用不同 的氧化剂在各自的氧化条件下测定的，难以找出明 显的相关关系。一般来说，重铬酸钾法的氧化率可 达90%，而高锰酸钾法的氧化率为50%左右，两者均 未完全氧化，因而都只是一个相对参考数据。
CODCr标准溶液
• 每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176g, （指1克邻苯二甲酸氢钾耗氧1.176g）所以 溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾于重蒸馏水中 ，转入1000mL容量瓶，用重蒸馏水稀释至 标线，使之成为500mg/L的CODCr标准溶液
(HOOCC6H4COOK，分子量为204.22，分子式 C8H5KO4) 2KHC8H4O4 + 15O2 K2O + 16CO2 + 5H2O
• 化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand ），是在一定的条件下，采用一定的强氧 化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它
是表示水中还原性物质多少的一个指标。
也是我国实施排放总量控制的指标之一。
• 水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸 盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有
机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作
2Cr2O72-＋16H+＋3C(代表有机物) → 4Cr3+＋CO2
Cr2O72-＋14H+＋6Fe2+ → 2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O
C → O2 6Fe2+ → Cr2O72- → 1.5C → 1.5O2
4Fe2+ → O2
氧化回流装置示意图
测定过程
铬酸钾(K2Cr2O7)在氧化还原反应中是氧化剂,Cr 是+6价的 , 反应后会被还原为+3价,会得到3个电子,而K2Cr2O7中又 有2个+6价的Cr,在氧化还原反应中重铬酸钾(K2Cr2O7)可以 得到6个电子.
• C(1/6 K2Cr2O7) ：以溶质“K2Cr2O7”的摩尔质 量的“六分之一”为质计量单位配制溶液”
• 水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还 原性无机物和在此条件下可被氧化的有机 物，均可消耗高锰酸钾
• 该指数常被作为反映地表水受有机物和还 原性无机物污染程度的综合指标。
100ml水样
(1+3)HgSO4 5ml 0.10mol/L (1/5 KMnO4) 10ml
沸水浴30min 趁热加入0.10mol/L (1/2 Na2C2O4) 10ml
影响化学需氧量测定的因素
• 氧化剂的种类及浓度 • 反应溶液的酸度 • 反应温度和时间 • 催化剂
化学需氧量亦是一个条件性指标，
必须严格按操作步骤进行。
重铬酸钾氧化法
测定原理
• 在强酸性溶液中，一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量的重铬酸钾氧化水
样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵
作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用
• 摩尔浓度=质量/ （摩尔质量*体积）
• C(1/6 K2Cr2O7)=质量/(1/6M K2Cr2O7 *V) • C( K2Cr2O7)=质量/(M K2Cr2O7 *V)
C(1/6 K2Cr2O7)=6 C( K2Cr2O7)
• 也就是说如果重铬酸钾的浓度是 c(K2Cr2O7)浓度为 1mol/L,那么c(1/6 K2Cr2O7)的浓度就是6mol/L
褪色
0.10mol/L (1/5 KMnO4)回滴至变色，用去V1（ml）
终点
向终点的水样趁热加入趁热加入0.10mol/L (1/2 Na2C2O4) 10ml；用高锰酸钾标准溶液滴定，用去 V2（ml）计算K校正系数
滴定前
接近终点
终点
COD测定实验的结果：
滴定前 接近终点
终点
Cl-
• 0.4g 硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg ，如果用20.00ml水样，最高可络合 2000mg/L氯离子浓度的水样，一般保持硫 酸汞：氯离子=10:1；但是氯离子含量高于 1000mg/L的样品应先作定量稀释，使含量 降低到1000mg/L以下，再进行测定
3.7 有机污染物的测定
• 无机物
• 有机物 黑名单
• 多以化学需氧量（COD）、生化需氧 量（BOD）、总有机碳（TOC）等综
合指标，或者挥发酚类、石油类、硝基苯 类等类别有机物指标来表征有机物质含量 。
COD的测定及分析
• 水中的有机物在环境中被降解时，会消耗 水中的溶解氧。如果水中的溶解氧被消耗 殆尽，水里的厌氧菌就会投入工作，从而 导致水体发臭和环境恶化。
• 0.25mol/L (1/6 K2Cr2O7) 可测定浓度大于 50mg/L的COD值；
• 0.025mol/L (1/6 K2Cr2O7) 可测定浓度是 5~50mg/L的COD值；
化学当量
• 在分析化学氧化还原反应中,化学反应试是很复杂的,为了
简化和方便计算,通常单个的化学当量来来表示.比如:重
CODcr
(O2 , mg /
L)
(V0
V1 )
c 81000 V
恒电流库仑滴定法
公式：
W
I t
96500
M n
式中：
W——电极反应物的质量；
I——电解电流；
t——电解时间；
96500——法拉第常数；
M——电极反应物的摩尔质量；
n——每摩尔电极反应物的电子转移数。
库仑滴定式COD测定仪工作原理示意图
为衡量水中有机物质含量多少的指标。但
只能反映被氧化的有机物污染，不能反映 多环芳烃、PCB、二噁英类等的污染状况。
• 化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样 中还原性物质以及测定方法的不同，其测 定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性 高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。高锰 酸钾（K2MnO4）法，氧化率较低，但比较简 便，在测定水样中有机物含量的相对比较 值时，可以采用。重铬酸钾（K2Cr2O7）法 ，氧化率高，再现性好，适用于测定水样 中有机物的总量。
20ml水样 HgSO4 0.4g 消除Cl-干扰
0.25mol/L (1/6 K2Cr2O7) 10mL
接上回流装置 自上口加入30ml Ag2SO4 –H2SO4溶液
加热回流 2 h 冷却
上口加入80ml水 试铁灵指示剂3 滴（1，10-菲咯啉） 0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2滴定，蓝绿色变成红棕色
氯气校正法
高锰酸盐指数
• 以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量，称高 锰酸盐指数，以氧的mg/L表示。
• 化学需氧量（CODCr）和高锰酸盐指数是采用不同 的氧化剂在各自的氧化条件下测定的，难以找出明 显的相关关系。一般来说，重铬酸钾法的氧化率可 达90%，而高锰酸钾法的氧化率为50%左右，两者均 未完全氧化，因而都只是一个相对参考数据。
CODCr标准溶液
• 每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODCr为1.176g, （指1克邻苯二甲酸氢钾耗氧1.176g）所以 溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾于重蒸馏水中 ，转入1000mL容量瓶，用重蒸馏水稀释至 标线，使之成为500mg/L的CODCr标准溶液
(HOOCC6H4COOK，分子量为204.22，分子式 C8H5KO4) 2KHC8H4O4 + 15O2 K2O + 16CO2 + 5H2O
• 化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand ），是在一定的条件下，采用一定的强氧 化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它
是表示水中还原性物质多少的一个指标。
也是我国实施排放总量控制的指标之一。
• 水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸 盐、硫化物、亚铁盐等。但主要的是有
机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作