海水中无机氮及COD的测定

海水中无机氮及COD的测定

组长：林峰组员：周俊伟，周正钒，邱云飞，白永刚，任翔

一、海水中无机氮的测定

1.1 实验原理

在60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧，硫酸氢钾在溶液中离解而产生氢离子，故在氢氧化钠的碱性介质中可促使分解过程趋于完全。

本实验采用紫外分光光度法于波长220和275nm处，分别测出吸光度A220及A275按式（1）求出校正吸光度A：

A=A220－2A275 (1)

按A值查校准曲线并计算无机氮含量。

1.2 试剂和材料

（1）水，无氨（离子交换法）：将蒸馏水通过一个强酸型阳离子交换树脂（氢型）柱，流出液收集在带有密封玻璃盖的玻璃瓶中。

（2）氢氧化钠溶液（200g/L）：称取20g氢氧化钠，溶液水（2.1）中，稀释至100ml。

（3）氢氧化钠溶液（20g/L）：将溶液（2.2）稀释10倍而得。

（4）碱性过硫酸钾溶液：称取40g过硫酸钾，另称取15g氢氧化钠，溶于水中，稀释至1000ml，溶液存放在聚乙烯瓶内。

（5）盐酸溶液（1+9）。

（6）硝酸钾标准溶液。硝酸钾标准贮备液，CN=100mg/L：硝酸钾在105～110℃烘箱中干燥3h，在干燥器中冷却后，称取0.7218g，溶于水中，移至1000ml容量瓶

中，用水稀释至标线在0～10℃暗处保存。硝酸钾标准使用液，CN=10mg/L：

将贮备液用水（2.1）稀释10倍而得。使用时配制。

（7）硫酸溶液（1+35）。

1.3仪器和设备

实验室常用玻璃仪器，紫外分光光度计及10nm石英比色皿。所用玻璃器皿可以用盐酸（1+9）或硫酸（1+35）浸泡，清洗后再用水冲洗数次。

1.4 样品的处理

水作放置时间较长时，可在1000mL水样中加入约0.5mL硫酸(p＝1.84g／mL)，酸化到pH小于2，并尽快测定。样品可贮存在玻璃瓶中。取上述样品用氢氧化钠溶液或硫酸溶液调节pH至5～9从而制得试样。

1.5分析测定

用无分度吸管取10.00mL试样(CN超过100mg时，可减少取作量并加水稀释至10mL)置于容量瓶中。

a.试样按下述步骤进行：

b.加入5mL碱性过硫酸钾溶液。

c.加盐酸(1＋9)1mL，用无氨水稀释至50mL标线，混匀，静置。

d.移取部分上层澄清溶液至10mm石英比色皿中，在紫外分光光度计上，以无氨水

作参比，分别在波长为220与275nm处测定吸光度，并用式(1)计算出校正吸光度

A。

1.6标准曲线的绘制

a.用分度吸管向一组(10支)容量瓶（50ml）中，分别加入硝酸盐氮标准使用溶液

(2.6.2)0.0，0.10，0.30，0.50，0.70，1.00，3.00，4.00，5.00，6.00mL。加水(2.1)

稀释至10.00mL。

b.按1.5分析测定中a至c步骤进行测定。

空白溶液和其他硝酸钾标准使用溶液于波长220和275nm处测定吸光度后，分别按下式求出除空白溶液外其他标准系列溶液的校正吸光度As和空白溶液的校正吸光度Ab及其差值Ar

As＝As220-2As275 (2)

A＝Ab220－2Ab275 (3)

Ar＝As－Ab (4)

式中：AS220——标准溶液在220nm波长的吸光度；

AS275——标准溶液在275nm波长的吸光度；

Ab220——零浓度(空白)溶液在220nm波长的吸光度；Ab275——零浓度(空白)溶液在275nm波长的吸光度。

按Ar值与相应的NO3- 中N含量绘制校准曲线。

1.7 计算方法：

按式(1)计算得试样校正吸光度Ar，在校准曲线上查出相应的总氮mg数，总氮含量(mg ／L)按下式计算：

CN =m / V (5)

式中：m——试样测出含氮量，微克；

V——测定用试样体积，mL。

1.8 实验结果：

经测定，样品：A220=0.205A，A275=0.016A

空白实验：A275=0.237A

二、海水中化学需氧量（COD）的测定

水的需氧量大小是水质污染程度的重要指标之一。它分为化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）两种。BOD是指水中的有机物好氧微生物作用下，进行好氧分解过程消耗水中溶解氧的量；COD是指在特定条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，消耗氧化剂所相当的氧，以每升多少毫克O2表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。

2.1 实验原理

COD的测定有多种方法，对于污染较严重的水样或工业废水，一般采用重铬酸钾法或库仑法，普通水样用高锰酸钾法。本实验采用高锰酸钾法，其原理如下：

4MnO4- + 5C +12H+ =4Mn2+ + 5CO2 + 6H2O

2MnO4- + 5C2O4- + 16 H+= 2 Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 计算公式：

高锰酸钾指数（O2，mg/L）=[C KMnO4(V1+V2) KMnO4 – (c V)Na2C2O4] x 8 x 1000 / V水样

式中：V1，V2分别表示KMnO4的开始加入体积和滴定过量Na2C2O4的体积，C KMnO4与C Na2C2O4分别表示KMnO4及Na2C2O4为基本单元的物质量的浓度。

2.2 实验内容和步骤

2.2.1主要试剂的配制

（1）高锰酸钾溶液：C = 0.01 mol/L

（2）草酸钠标准溶液：C = 0.02000 mol/L

2.2.2 实验步骤

移取100 mL 水样于锥形瓶中，加5mL（1+3）硫酸溶液，摇匀。加入10.00 mL 高锰酸钾溶液（V1），摇匀。立即放入沸水中加热30分钟。趁热加入10.00 mL草酸钠标准溶液（V），摇匀，立即用高锰酸钾溶液滴定至溶液呈红色，记下高锰酸钾溶液消耗的体积（V2）。重复测定三次。

高锰酸钾溶液的标定：将上述溶液加热至65~85 ℃，准确加入10.00 mL 草酸钠标准溶液，再用高锰酸钾溶液滴定至溶液呈红色，记下高锰酸钾溶液消耗的体积。计算高锰酸钾溶液的准确浓度。平行滴定三份。

2.3 实验结果