实验三 化学耗氧量(COD)的测定完整实验报告

实验二化学耗氧量(COD)的测定

一实验目的

1. 了解水质指标中 COD 的含义

2. 掌握水体中耗氧有机污染物COD 测定技术

3. 掌握容量法测定化学需氧量的原理和技术

二实验原理

人类赖以生存的地球，为我们提供了充足的阳光、空气、水、土地和大量的生物及矿物资源。人们通常将我们居住的地球环境，划分为大气圈、水圈和岩石圈。人类的生活和生产活动不断地影响和改变着这些环境条件，甚至引起对环境的污染。其中，水圈的一种污染是向水中带入有机物、肥料和洗涤剂等。这类有机物污染中，在水中被耗氧细菌分解，使水中含氧量降低，因此，我们称这类有机物为耗氧污染物。由于有机污染物的组成十分复杂，通常用水中耗氧量来标志水被污染的程度，单位为mg·L-1。它又分为化学耗氧量（COD）和生物耗氧量（BOD）两种。本实验中我们测定化学耗氧量。

化学耗氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)是指在一定严格的条件下，水中的有机物质在外加的强氧化剂重铬酸钾的作用下被氧化分解时所消耗氧化剂的数量，以O2 的mg/L 表示。它反映了有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性物质对水的污染程度，是评价水体中有机污染物质相对含量的一项重要综合性指标，也是对河流、工业污水的研究以及污水处理厂控制的一项重要的测定参数。

本实验采用容量法测定化学需氧量，其原理在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。

三仪器和试剂

1. 仪器

三颈烧瓶、电加热套、50mL酸式滴定管、锥形瓶（250ml）4个、移液管（10ml）、容量瓶（1000ml）、玻璃棒、烧杯等

2. 试剂

重铬酸钾标准溶液（0.25mol/L）、试亚铁灵指示液、硫酸亚铁铵标准溶液、硫酸-硫酸银溶液[将6g Ag2SO4 溶于500mL 浓H2SO4中)]

3.溶液配置

（1）重铬酸钾标准溶液（0.2500 mol/L(1/6K2Cr2O7)）：称取预先在120℃烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标线，摇匀。

（2）试亚铁灵指示液：称取1.485g邻菲啰啉（C12H8N2·H2O）、0.695g硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）溶于水中，稀释至100mL，贮于棕色瓶内。

亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。

四实验步骤

1.取50.00mL混合均匀的水样置于三颈烧瓶（其中边上的两个口用胶布封闭）中，准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及沸石，连接冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，待冷却后，加热回流2h（自开始沸腾时计时）。

取5ml废水样、1ml重铬酸钾、3ml浓硫酸于硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否成绿色。如溶液显绿色，再适当减少废水取样量，直至溶液不变绿色为止。若为橙色，则证明加入的水样体积合适，以此方法确定废水样分析时应取用的体积。

2.待反应1.5h时，进行硫酸亚铁铵标准溶液的配置和标定：

①硫酸亚铁铵标准溶液(C≈0.1mol/L)的配制:

称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后移入1000mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。

②临用前用重铬酸钾标准溶液（0.2500mol/L）标定：

准确取10.00ml重铬酸钾标准溶液于250ml的锥形瓶中，加40ml蒸馏水，摇匀，再加入15ml浓硫酸，混合均匀后冷却，加入3滴亚铁灵指示剂，滴定，记录体积，平行滴定三次。

3.冷却后，用60mL水冲洗冷凝管壁（溶液总体积不得少于140mL，否则因酸度太大，滴定终点不明显），目地是将附着于冷凝管中的重铬酸钾冲下，以免影响COD的值，取下锥形瓶。

4.溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

5.测定水样的同时，一组学生取20.00mL 重蒸馏水，按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。

6.计算公式

硫酸亚铁铵浓度（mol/L ）：v

c 00

.1025.0⨯=

)10008)(/,2(10水样

）V C

V V L mg O CODcr ⨯⨯⨯-=

式中：c ——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L ）；

V 0——滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量（mL ）； V 1——滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（mL ）； V 水样——水样的体积（mL ）； 8——氧（1/2O ）摩尔质量（g/mol ）。

五 数据记录与处理

硫酸亚铁铵

初始读数v 1（ml ） 硫酸亚铁铵

终点读数v 2（ml ）

硫酸亚铁铵

最终读数平均读数v （ml ）

v 3(ml)-

硫酸亚铁铵

0.00 22.00 22.00

22.99 0.00 21.98 21.98 0.00

22.00 22.00 空白(V 0) 0.00 20.20 20.20 水样(V 1)

0.00

19.12

19.12

（1）硫酸亚铁铵的浓度

)/(114.099

.2100

.1025.0L mol c ≈⨯=

（2）化学耗氧量(COD)的计算

=

)/,(2L mg O CODcr 50

1000

8114.012.1920.2010008)(10⨯⨯⨯-=

⨯⨯⨯-）（水样V c V V ≈19.7mg/L

（3）水样加热回流后溶液中重铬酸钾的剩余量V 剩余的计算

6Fe(NH 4)2(SO 4)2+K 2Cr 2O 7+7H 2SO 4=3Fe 2(SO 4)3+Cr 2(SO 4)3+K 2SO 4+6(NH 4)2SO 4+7H 2O 6Fe(NH 4)2(SO 4)2 —— K 2Cr 2O 7 6 1

0.1137mol/L ×19.12ml 0.2500mol/L ×V 剩余 由比例关系解得V 剩余=2.45ml 六 注意事项

1.使用硫酸-硫酸银溶液进行对氯离子的进行掩蔽时要注意安全，硫酸溶于水要放出大量的热，都要冷却后在进行下一步。也要记得酸入水。

2.水样取用体积可在10.00—50.00mL 范围内，但试剂用量及浓度需按下表进行相应调整，也可得到满意的结果。

水样取用量和试剂用量表（仅供参考）