水中化学耗氧量的测定

3、水样中化学耗氧量的测定
1、用50ml移液管，移取50.00ml水样于250ml锥形瓶中，用 加入15ml1:5的硫酸溶液，再准确加入10.00ml 0.002mol/L 的高锰酸钾溶液(此时溶液呈稳定的红色)，加热煮沸。 若此时红色褪去，说明水中有机物含量较高，应补加适 量的高锰酸钾溶液至溶液呈稳定的红色。 从冒第一个大泡开始计时，煮沸10分钟，然后趁热加入 10.00ml草酸钠溶液（此时溶液应为无色，若仍为红色，应 再补加5ml）。趁热用0.002mol/L的高锰酸钾标准溶液至为 红色,30秒不褪色，即停止滴定。平行三次。
Ⅰ 移取水样的体积（mL） 第一次加入KMnO4溶液的体积V1（mL） 加入 Na2O4溶液的体积V（mL） 第二次加入KMnO4溶液体积 V2初始读数（mL） 最终读数（mL） 体积（mL）
5 1 [ c MnO (V1 V 2 ) MnO (cV ) C O 2 ] 32.00 1000 4 4 2 4 2 COD 4 V水样
Ⅱ
Ⅲ
（O2mg· L-1）
平 均 值（mg· L-1） 相对平均偏差（%）
4、注意事项
1.滴定时用干毛巾包住锥形瓶，免烫手。
2.测水样和做空白实验时，用移液管往锥形瓶加草酸钠标准 溶液时从中间加入，不要靠壁，以免锥形瓶和移液管破碎。
3.加热时，沸腾前要经常摇动锥形瓶，避免局部过热，以免 溶液溅出，影响准确度和烫伤人。
水样中化学耗氧量的计算公式：
5 1 [ c MnO (V1 V2 ) MnO (cV ) C O 2 ] 32.00 1000 4 4 2 4 2 COD 4 V水样
（O2 mg/L）
5、实验数据记录与处理 1、 0.01mol/L草酸钠溶液的配制（250ml）
草酸钠粉末质量：m= 草酸钠溶液准确浓度：
水中化学耗氧量的测定
分析化学实验
水中化学耗氧量的测定
一、实验目的
1.初步了解环境分析的重要性及水样的采集 和保存方法。 2. 对水中化学耗氧量（COD）与水体污染的 关系有所了解。
3.掌握高锰酸钾法测定水中耗氧量的原理及 其方法。 4.学会计算水样中的化学耗氧量
二、实验原理
所谓化学需氧量，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，换算成氧的含量（以mg· L-1计）。 它是表示水中还原性物质多少的一个指标。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，化学需氧量又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指 标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。 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。 测定时，在水样中加入H2SO4及一定过量的KMnO4溶液，置 于沸水浴加热，使其中的还原性物质氧化，剩余的KMnO4用一定 量过量的Na2C2O4还原，再以KMnO4标准溶液返滴Na2C2O4的过 量部分。由于Cl-对此法有干扰，因而本法仅适用于地表水、地下 水、饮用水和生活污水中COD的测定，含Cl-较高的工业废水则应 采用K2Cr2O7法测定。
4.开始时高锰酸钾褪色慢，当第一滴颜色褪去后再加 第二滴。当达到滴定终点时，溶液颜色由无色变为红 色，30秒不褪色，即停止滴定，记录高锰酸钾体积。 平行测定三份，分别记录数据。
为什么第一滴KMnO4加入后溶液的红色褪去很 慢，而以后红色褪去越来越快？
2c(Na 2 C2 O 4 ) V (Na 2C2O 4 ) c(KMnO 4 ) 5V (KMnO 4 )
于100ml小烧杯中。 2.加水溶解（注：80mL左右，微微加热，加快溶解速度， 冷却），转移到250mL容量瓶中，定容至刻度并摇匀。 3.按照公式计算出草酸钠溶液准确浓度。贴上标签，待用。
2、KMnO4溶液浓度的标定
1.往酸式滴定管中加待测KMnO4溶液至0刻度线（或以下）， 固定在铁架台上。 2.移取10ml 液于锥形瓶中，加入少量的分子水，加入 15ml1:5的硫酸溶液，摇匀，放在加热板上进行加热至75～ 85℃ （注：即开始冒蒸气时的温度） 。 3.取下锥形瓶，趁热，用高锰酸钾溶液进行滴定。
三、主要试剂
0.002mol/L高锰酸钾标准溶液500ml （已配制，需要标定） 0.01mol/L草酸钠标准溶液250ml （资料上是0.005mol/L） 1:5硫酸溶液（浓度约为3mol/L） （资料上是1:3硫酸溶液） 水样50ml
分子水
四、实验内容
1、 0.01mol/L草酸钠溶液的配制（250ml） 1.用电子天平称取已烘干的草酸钠粉末0.40～0.42g左右，
2、KMnO4溶液浓度的标定
Ⅰ Na2O4的浓度 Ⅱ Ⅲ
KMnO4溶液的初始读数（mL） KMnO4溶液的最终读数（mL）
KMnO4溶液的体积（mL）
cKMnO4 2 cNa2 C2 O4 v Na2 C2 O4 5 VKMnO4
平 均 值（ mol· L-1） 相对平均偏差（%）
3、水样中化学耗氧量的测定
Ⅱ
Ⅲ
（O2mg· L-1）
平 均 值（mg· L-1） 相对平均偏差（%）
4、空白实验
Ⅰ 分子水的体积（mL） 第一次加入KMnO4溶液的体积V1（mL） 加入 Na2O4溶液的体积V（mL） 第二次加入KMnO4溶液体积 V2初始读数（mL） 最终读数（mL） 体积（mL）
5 1 [ c MnO (V1 V 2 ) MnO (cV ) C O 2 ] 32.00 1000 4 4 2 4 2 COD 4 V水样
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4、空白实验
按上述操作用分子水做空白操作三次。（时间不够，只要求 做一份） 空白实验 1、取50.00ml蒸馏水放入250ml锥形瓶中,加入15ml1:5的硫 酸溶液，再加入10.00ml0.002mol/l的高锰酸钾溶液，加热 煮沸。 从冒第一个大泡开始计时，煮沸10分钟，然后趁热加入 10.00ml草酸钠溶液（此时溶液应为无色，若仍为红色，应 再补加5ml）。趁热用0.002mol/L的高锰酸钾标准溶液至为 红色。平行三次。
5 1 [ c MnO (V1 V2 ) MnO (cV ) C O 2 ] 32.00 1000 4 4 2 4 2 COD 4 V水样
（O2 mg/L）
式中：V1为第一次加入KMnO4溶液体积， V2为第二次加入 KMnO4溶液的体积。
市售的KMnO4试剂常含有少量MnO2和其他杂质，蒸馏水中 含有少量有机物质，它们能使KMnO4还原为MnO(OH)2，而 MnO(OH)2又能促进KMnO4的自身分解，见光时分解更快： 4MnO4- + 2H2O = 4MnO2 + 3O2↑+ 4OH因此，KMnO4标准溶液采用间接法配制，储存于棕色瓶中， 定期进行标定。 标定KMnO4标准溶液的基准物质有As2O3、铁丝、 Na2C2O4 和H2C2O4· 2H2O等，其中以Na2C2O4最常用。Na2C2O4易提纯，不 易吸湿，性质稳定。Na2C2O4在105~110℃烘干约2h后冷却，就可 以使用。滴定时利用MnO4-本身的紫红色指示终点，称为自身指 示剂。
五、思 考 题
1、配制KMnO4标准溶液时，为什么要将KMnO4溶液煮沸一定时间并放 置数天？配制好的KMnO4溶液为什么要过滤后才能保存？过滤时是否 可以用滤纸？ 2、配制好的KMnO4溶液为什么要盛放在棕色瓶中保存？如果没有棕色 瓶怎么办？ 3、KMnO4溶液为什么要放在酸式滴定管中？ 4、用Na2C2O4标定KMnO4时，为什么必须在 H2SO4介质中进行？酸度 过高或过低有何影响？可以用HCl或HNO3调节酸度吗？为什么要加热 到至70～85℃？过高或过低有何影响？ 5、标定KMnO4溶液时，为什么第一滴KMnO4加入后溶液的红色褪去很 慢，而以后红色褪去越来越快？ 6、盛放KMnO4溶液的烧杯或锥形瓶等容器放置较久后，其壁上常有棕 色沉淀物，是什么？此棕色沉淀物用通常方法不容易洗净，应怎样洗 涤才能除去？ 7、当水样中Cl-含量高时，能否用该法测定？为什么？ 8、测定水中COD意义何在？有哪些方法可以测定COD？
在酸性溶液(或碱性溶液)中，高锰酸钾具有很高的氧化性。 水溶液中的有机物都可以氧化，但反应过程相当复杂， 主要发生一下反应：
4MnO4- + 5C + 12H+ = 4Mn2+ + 5CO2↑ + 6H2O 过量的高锰酸钾用过量的草酸钠还原，再用高锰酸 钾滴定至微红色为终点。 反应的方程式为 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O 据此，测定结果的计算式为