水样中化学耗氧量的测定

实验一 水样中化学耗氧量的测定

水中化学耗氧量的大小是水质污染程度的主要指标之一。因水中含有无机还原性物质（如NO 2–、S 2-、Fe 2+等）外，还可能含有少量有机物质。如有机物腐烂促使水中微生物繁殖，则污染水质，影响人体健康。如果工业用此水也不利，因为COD 量高的水常呈现黄色，并有明显的酸性，对蒸汽锅炉有侵蚀作用，所以水中COD 量的测定是很重要的。 化学耗氧量的测定，目前多采用KMnO 4和K 2Cr 2O 7二种方法。KMnO 4法适合测定地面水、河水等污染不十分严重的水质，此方法简便、快速。K 2Cr 2O 7法适合于测定污染较严重的水。而K 2Cr 2O 7法氧化率高，重现性好。

（一） 酸性KMnO 4法

一、原理：

在酸性溶液中，加入过量的KMnO 4溶液，加热使水中有机物充分与之作用后，加入过量的Na 2C 2O 4使与KMnO 4充分作用。剩余的C 2O 42-再用KMnO 4 溶液返滴定，反应式如下： 4KMnO 4 + 6H 2SO 4 + 5C = 2K 2SO 4 + 4MnSO 4 + 5CO 2 + 6H 2O

2MnO 4- + 5C 2O 42- + 16H + = 2Mn 2+ + 8H 2O + 10CO 2↑

水样中若含Cl -量大于300 mg/L ，将使测定结果偏高，可加纯水适当稀释，消除干扰。或加入Ag 2SO 4，使Cl -生成沉淀。通常加入Ag 2SO 4 1.0 g ，可消除200 mg Cl -的干扰。 水样中如有Fe 2+、H 2S 、NO 2-等还原性物质干扰测定，但它们在室温条件下，就能被KMnO 4氧化，因此水样在室温条件下先用KMnO 4溶液滴定。除去干扰离子，此MnO 4-的量不应记数。水中耗氧量主要指有机物质所消耗的M n O 4-的量。

取水样后应立即进行分析，如有特殊情况要放置时，可加入少量硫酸铜以抑制生物对有机物的分解。

必要时，应取与水样同量的蒸馏水，测定空白值，加以校正。

水中耗氧量的计算如下：

COD(O 2 mg/L)＝

)25(100084224O C Na KMnO MV MV V -⨯样

二、试剂

1、

KMnO 4溶液0.002 mol/L 2、

Na 2C 2O 4溶液0.005 mol/L 3、

Ag 2SO 4固体 4、

CuSO 4固体 5、 硫酸(1:3) 三 、分析步骤

取100 mL 水样于250 mL 锥形瓶中，加5 mLH 2SO 4（1:3）

，并准确加入10 mL 0.002 mol/L

KMnO4溶液，立即加热至沸。煮沸5 min溶液应为浅红色。趁热立即用吸管加入0.005000 mol/L Na2C2O4标准溶液10 mL。溶液应为无色。用0.002 mol/L KMnO4标准溶液滴定由无色变为淡红色为终点。

另取蒸馏水100 mL，同上述操作，求空白试验值。

（二）重铬酸钾法

一、原理：

在酸性溶液中，加入一定量的K2Cr2O7，煮沸并回流。水样中的还原性物质被氧化。消耗一定量的氧化剂。剩余的氧化剂用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，根据加入的K2Cr2O7及消耗硫酸亚铁铵的量，可求出水样中的耗氧量，反应式如下：

6Fe2++Cr2O72-+14H+ = 6Fe3++2Cr3++7H2O

如水样中存在大量的Cl－，则干扰测定，可加入HgSO4使与Cl－生成HgCl2络合物，从而抑制Cl－的干扰。氧化率与加热的时间有关，加热1.0 ~ 1.5 h，氧化率几乎是一致的。如污染严重，可加入Ag2SO4促进氧化，时间也可长一点。如污染不十分严重，加热时间缩短至半小时。

二、仪器和试剂

1、磨口回流冷凝器的圆底烧瓶或三角瓶。

2、H2SO4

3、邻菲罗啉-亚铁溶液：称取邻菲罗啉C12H3N·H2O 1.48 g和硫酸亚铁FeSO4·7H2O 0.70 g溶于100 mL水中。

4、重铬酸钾标准溶液1/6×0.02500 mol/L：准确称取K2Cr2O7 1.2210 g溶于水中，定量转入1000 mL容量瓶中，加入水稀至刻度、摇匀。

5、硫酸亚铁铵溶液：0.025 mol/L FeSO4(NH4)2SO4·6H2O 9.8 g溶于500 mL水中，加浓H2SO4 4 mL，加水稀释至1 L，摇匀。按下述方法标定：用移液管准确移取1/6×0.02500 mol/L K2Cr2O4溶液25.00 mL于500 mL锥形瓶中，加水稀至250 mL。待冷却后，滴加邻菲罗啉-亚铁液指示剂2 ~ 3滴，用待标定的硫酸亚铁铵溶液滴定，当溶液由深绿色变为深红色即为终点。

6、硫酸汞HgSO4

7、硫酸银Ag2SO4

三、分析步骤

1、移取适量水样于300 mL圆底烧瓶或三角烧瓶中，加水使其总量为50 mL。

2、加HgSO4 0.4 g，加入浓H2SO4 5 mL，充分摇匀。

3、用移液管准确加入1/6×0.02500 mol/L K2Cr2O7标准溶液25 mL，再加H2SO4 7.0 mL，

摇匀。

4、加入Ag2SO4 1 g，充分摇动后，加入几颗沸石防止暴沸。

5、将带有磨口的回流冷凝器装于烧瓶之上，加热煮沸1.5 h。

6、待烧瓶冷却后，用约25 mL水洗涤冷凝器，然后取下冷凝器，将烧瓶中溶液转移于

500 mL三角瓶中，用水洗涤烧瓶几次。

7、加水稀释至约350 mL，加邻菲罗啉-亚铁指示剂2 ~ 3滴，过剩的Cr2O72-用硫酸亚铁铵标准溶液返滴定。溶液由深绿色变为深红色即为终点。

8、用50 mL蒸馏水代替水样，同上操作，求空白试验的返滴定值。