一种快速测定化学需氧量(COD)的方法

一种快速测定化学需氧量(COD)的方法摘要：提出用混酸来代替单一酸测定废水中的化学需氧量(COD)含量的方法。采用混酸(硫酸：磷酸二4：1)、重铬酸钾反应体系，氧化反应时间由标准方法的2h缩短为15min，是原来的1/8。用两种方法分别测试了标准物质所配制的废水和实际废水，经t检验和相关性分析，两种测试方法间不存在显著性差异，相关系数为0.95，相关性良好，同时实验得出本方法的检测限为5.15mga,。本方法由于具有反应时间短，节省药剂和电费等优点，具有一定的可行性。关键词：COD；混酸；快速测定；相关系数。我国现行的COD测定方法为标准2h回流法[1]。鉴于标准测定法存在回流时间长，试剂和水电消耗大等一系列问题，国内外专家在很早以前就已经开始寻求快速测定COD的方法。早在1967年，Jeris提出一种的快速试验方法，采用的反应体系是硫酸—磷酸介质及一定量的重铬酸钾pl。近年来，国内外有关权威机构推荐采用半微量的密封法进行测定t3)，但是密封法在缩短分析时间上并无实质性的改进；另外，在安全方面还不如标准回流法。同时，有些学者提出采用微波消解法，如傅大放等…采用不加催化剂和隐蔽剂的微波消解法，虽然可缩短分析时间，减少污染，但整套设备价格较为昂贵，推广难度较大。鉴于现行方法所存在的各种问题，本实验提出了一种快速测定法：采用混酸、重铬酸钾反应体系，加热回流15min，根据重铬酸钾的用量计算出水样中还原性物质消耗氧的量，此法简单易行且省电省水。1实验部分1.1试剂的配制混酸溶液：于800mL浓硫酸中加入10g硫酸银，放置l-2d，不时的摇动使其溶解，将此溶液与浓磷酸以4：l的比例混合。用混酸来代替标准法中的浓硫酸，其它试剂及其配制方法同标准法。1.2实验原理在强酸性溶液中，准确加入定量的重铬酸钾标准溶液加热回流，将水样中的还原性物质(主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾溶液以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的量计算水样的化学需氧量。1.3实验方法准确取20mL混合均匀的水样(或适量水样稀释至20mL)，置于磨口的回流锥形瓶中，加入0.4g硫酸汞晶体，准确加入lO.OOmL重铬酸钾标准溶液及数小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30mL混酸溶液，加热回流15min(自开始沸腾时记时)。经冷却滴定并计算得出结果。2结果与讨论2.1混酸法与标准法对COD标准溶液的测定分析用邻苯二甲酸氢钾准确配制COD分别为500、250、100mg／L的标准溶液，用混酸法和标准法同时测定，其结果如表1,2,3：表1500mg／LCOD标准溶液的检测结果分析方法测定值(mg/L)平均值(mg/L)相对误差(%)标准偏差(S)标准法499.35500.02-0.0050.63500.27500.78499.69混酸法501.3500.440.090.90500.48498.80501.45499.76501.00500.32501.56500.14499.6选取显著性水平为a=O.05，采用，检验法，对两种方法的测定值是否相同进行假设检验。由表l计算结果为：t=1.7587，查表t0.05(12)=1.7823|t|，可以得出混酸法与标准法的检测结果无显著性差异。表2250mg/LCOD标准溶液的检测结果分析方法测定值(mg/L)平均值(mg/L)相对误差(%)标准偏差(S)标准法249.52249.95-0.020.35250.37250.02249.87混酸法250.37250.370.190.67251.08251.68250.66249.72250.34249.35250.42249.89250.21表3100mg/LCOD标准溶液的检测结果分析方法测定值(mg/L)平均值(mg/L)相对误差(%)标准偏差(S)标准法99.34100.500.751.01混酸法100.87100.500.500.90101.74101.0599.4799.82101.34101.6698.64100.88100.07100.74100.59101.48由表1计算结果为：t=0.8143，查表t0.05（12）=1.7823|t|，可以得出混酸法与标准法的检测结果无显著性差异。2.2混酸法的测定结果与真实值的比较（1）500mg/LCOD标准溶液的检验，计算结果为：t=1.7587，查表t0.05（9）=1.8331|t|，可以得出测量值与真实值无显著性差异。（2）250mg/LCOD标准溶液的检验，计算结果为：t=1.5653，查表t0.05（9）=1.8331|t|，可以得出测量值与真实值无显著性差异。（3）500mg/LCOD标准溶液的检验，计算结果为：t=1.7445，查表t0.05（9）=1.8331|t|，可以得出测量值与真实值无显著性差异。2.3混酸法与标准法对实际水样的测定结果比较采用某些工厂的外排水或者其它污水作为水样，分别用上述两种方法进行测定，其结果见表4。2.4检测限实验实验中，进行了多次空白样品测试，以消耗重铬酸钾最少的为新空白，计算各个空白的COD，并对计算结果进行了标准偏差计算，20次测试结果标准偏差为1.12-1.20，计算检测限计算公式为L=4.6Wb，则本方法检测限为5.15-5.52mg/L，确定检测限为5.15mg/L。3结论（1）用混酸法测定多种浓度的标准样品，与标准方法比较，经t检验，两种测试方法的结果间没有显著性差异。（2）用混酸法测定多种实际污水样品，与标准方法比较，测试结果比较接近，相关系数为0.95，说明两种测试方法的相差性良好。（3）由（1）、（2）可知，用混酸法速测COD是可行性的。（4）实验测得本法的检测限为5.15mg/L。（5）本法将传统方法的加热回流时间由2h缩短至15min，仅为传统法回流时间的1/8。本法具有省电、省水、提高工作效率等传统法所不具备的优点。