水样中化学耗氧量COD的测定高锰酸钾法

高锰酸钾法测定水中化学耗氧量COD引言COD又称化学需氧量，与选用的化学试剂有关，一般水质检测中所用试剂为高锰酸钾和重铬酸钾为氧化剂。COD的优点是能较精确的反映出水中有机物的含量，并且测定时间短，不受水质限制。COD较高的水质，水中溶解氧普遍偏低。BOD为生化需氧量，能较真实的反应出水中可被降解有机物含量。一般有机物完全降解需要100d，实验时一般选用20℃下20d为代表。但20d周期太长，不利于污水处理指导。故采用5d生化需氧量。对于城市污水BOD5为BOD20的70％左右。BOD的值与水质，温度，菌类种类有关，不易控制。一般有机物都可以被微生物所分解，但微生物分解水中的有机化合物时需要消耗氧，如果水中的溶解氧不足以供给微生物的需要，水体就处于污染状态。COD—BOD大致为难以降解有机物含量（水中有无机可还原性物质，如亚硝酸盐，硫化物，亚铁盐等）。BOD/COD为可生化性指标。当BOD/COD≥0.3可生化性良好，适用于生化工艺处理。工业废水一般BOD/COD0.3可生化性差，必须给以一定的营养配给。测量方法有相应的国家规定：HJ505-2009。一、摘要：在酸性条件下，高锰酸钾具有很高的氧化性，本实验采用酸性高锰酸钾法，向被测水样中定量加入高锰酸钾溶液，加热水样，水溶液中多数的有机污染物都可以氧化，加入定量且过量的Na2C2O4还原过量的高锰酸钾，最后再用高锰酸钾标准滴定溶液返滴过量的草酸钠至微红色为终点，由此计算出水样的耗氧量。二、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.对水样中耗氧量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COD的原理及方法三、实验原理:测定时，在水样中加入H2SO4及一定量的KMnO4溶液，置沸水浴中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标准溶液返滴定Na3C2O4的过量部分。由于Cl-对比法有干扰因而本法只适用于地表水、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。在煮沸过程中，KMnO4和还原性物质作用：4MnO4-+5C+12H+=4Mn2++5CO2+6H2O剩余的KMnO4用Na2C2O4还原：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O，再以KMnO4返滴Na2C2O4过量部分，通过实际消耗KMnO4的量来计算水中还原性物质的量。四、实验步骤:取样选择....为采样点，用采集器在不同深度各取一份水样。混合均匀后作为分析试样滴定1.Na2C2O40.005mol/L标准溶液的配制将Na2C2O4于100-105oC干燥2h，准确称取约0.17g于100ml小烧杯中加水溶解后定量转移至250ml容量瓶中，以水稀释,定容摇匀。2.KMnO40.002mol/L溶液的配制及标定准确移取已配制好的0.02mol/L的KMnO4溶液25.00ml于500ml棕色试剂瓶中，加水稀释，摇匀，放置于阴暗处。用移液管准确移取25.00ml标准Na2C2O4溶液于250ml锥形瓶中，加入10ml1:3H2SO4在水浴上加热到75-85oC，用KMnO4溶液滴定，滴定速度由慢到快到慢的顺序滴加，至溶液呈微红色时停止滴加，记录数据，平行滴定三次。3.水样中耗氧量的测定用移液管准确移取100.00ml水样，置于250ml锥形瓶中,加10ml1:3H2SO4和几块沸石，由滴定管准确加入10.00ml0.002mol/LKMnO4溶液，立即加热煮沸，从冒出第一个大气泡开始用小火煮沸10min（红色不应褪去，若褪去，应补加0.002mol/L的KMnO4至样品呈稳定的红色），取下锥形瓶，放置0.5~1.0min,趁热准确加入10.00mlNa2C2O4标准溶液，充分摇匀，此时由红色变为无色，再用移液管移入10.00mlNa2C2O4标准溶液，趁热用0.002mol/LKMnO4标准溶液滴定至稳定的淡红色即为终点，平行滴定三次，记录数据。4.空白样耗氧量的测定用移液管准确移取100.00ml蒸馏水于250ml锥形瓶中，后操作同操作3，记录数据。六、数据处理1.KMnO40.002mol/L溶液的标定次项目ⅠⅡⅢNa2C2O4的质量g1.555消耗V2Na2C2O4ml10消耗VKMnO4ml9.659.729.68CKMnO4mol/L1.924×10-³1.910×10﹣³1.918×10﹣³KMnO4Cmol/L1.917×10﹣³1.917×10﹣³1.917×10﹣³相对平均偏差（%）0.262.水样中化学耗氧量（COD）的测定次数项目ⅠⅡⅢ准确滴加VKMnO4ml100移取VNa2C2O4ml101010消耗VKMnO4ml13.0913.1013.11水样中COD含量mg/L2.6112.6182.626平均COD的含量mg/L2.618相对平均偏差（%）0.19计算公式CODmn/o2mg/l=[5/4(KMnO4C•VKMnO4-2/5CNa2C2O4•VNa2C2O4)Mo2•1000]/V水样（O2mg/l）七、注意事项1、如果温度超过85℃时，草酸钠会分解，影响实验结果。2、煮沸时，控制温度，不能太高，防止溶液溅出。3、有机物含量较低时，使用的KMnO4溶液浓度也低（0.002M），所以终点的颜色很浅（淡淡的微红色）因此注意不要过量了。4、5、开始滴定时速度应慢些，待第一滴滴下后红色完全褪去后再滴第二滴，第三滴，以后滴定速度可逐渐加快，直至溶液呈现粉红色且，半分钟不褪去，此时溶液温度不低于60℃。八、结果分析根据已得数据可推知湘江水质在ш类水质或以下，由于细菌分解需要大量的溶解氧，因此湘江不利于鱼类，浮游生物生存。重铬酸钾标准溶液的制备教学目的1、掌握重铬酸钾标准溶液的两种制法。2、掌握重铬酸钾标准溶液的标定。教学重点1、掌握重铬酸钾标准溶液的标定。教学难点1、掌握重铬酸钾标准溶液的标定。教学内容一、制备：1、应用试剂：重铬酸钾GB642-65分析纯2、配制方法：每配制一升0.1N重铬酸钾溶液，称取约5克重铬酸钾溶液一升水中，静置2-3天，用虹吸管将上部澄清液导入另一瓶中，以备标定。二、标定：1、硫代硫酸钠法：1）原理：在酸性溶液中，碘化钾与重铬酸钾作用，析出游离碘，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的游离碘，以淀粉作指示剂判别终点。其反应式为：K2Cr2O7＋6KI＋14HCl→8KCl＋2CrCl＋7H2O＋3I22Na2SO3＋I2→Na2S4O6＋2NaI2）应用试剂：A、硫代硫酸钠GB637-65分析纯，0.1N标准溶液；B、碘化钾HGB3526-62分析纯；C、盐酸GB622-65分析纯，2N溶液；D、淀粉HGB3095-590.5%溶液。3）测定方法：准确量取重铬酸钾溶液25-30mL，置于500mL带塞的锥形瓶内，加碘化钾2克，2N盐酸15mL，摇动混匀，盖上磨口塞，放暗处静置5分钟，再加250mL水，用0.1N硫代硫酸钠标准溶液滴定，滴至溶液呈现淡黄绿色，然后加淀粉溶液3mL，在充分摇动下，缓慢滴至由兰色变成鲜明的淡绿色，即为终点。4）计算：重铬酸钾标准溶液的当量浓度N按下式计算：N=N1V1/V式中：N1—硫代硫酸钠标准溶液之当量浓度，V1—硫代硫酸钠标准溶液之用量，mLN—重铬酸钾溶液之用量，mL每次用2-3份平行测定，取其平均值，参与平均结果的不得少于3个。2、直接配制法：将基准重铬酸钾于140~150℃烘干2-3小时，放入干燥器内冷却至室温称取4.9032克溶于水中，然后于20±0.5℃恒温槽内保温，并稀释至一升。未保温的，根据稀释时的温度进行修正。重铬酸钾标准溶液的当量浓度N按下式计算：N=G/4.9032×V式中：G—重铬酸钾之量，克V—重铬酸钾溶液之体积，mL4.9032—每毫升当量K2Cr2O7之克数重铬酸钾法测定铁矿石中全铁量1实验目的1.1学习用酸分解试样的方法。1.2学习重铬酸钾法测定铁的原理和方法。1.3了解预氧化还原的目的和方法。2实验原理用经典的重铬酸钾法测定铁时，方法准确、简便，但每份试样溶液需加入10mLHgCl2，即有约40mg汞将排入下水道，造成严重的环境污染。近年来，为了避免汞盐的污染，研究了多种不用汞盐的分析方法。本实验采用TiCl3—K2Cr2O7法，即试样用硫—磷混合酸溶解后，先用还原性较强的SnCl2还原大部分Fe3+，然后以Na2WO4为指示剂，用还原性较弱的TiCl3还原剩余的Fe3+：2Fe3+(大量)+SnCl42-（不足）+2Cl-═2Fe2++SnCl62-（至浅黄）Fe3+(余)+Ti3++H2O═2Fe2++TiO2++2H+(钨酸钠指示剂变成钨蓝)Fe3+定量还原为Fe2+后，过量的一滴TiCl3立即将作为指示剂的六价钨（无色）还原为蓝色的五价钨化合物（俗称“钨蓝”），使溶液呈蓝色，然后用少量K2Cr2O7溶液将过量的TiCl3氧化，并使“钨蓝”被氧化而消失。随后，以二苯胺磺酸钠作指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定试液中Fe2+，便测得铁的含量。K2Cr2O7容易提纯为基准试剂，故可采用直接法进行配制。K2Cr2O7做滴定剂有以下优点：溶液稳定，长期储存时浓度不变；其标准电位略低于氯的标准电位，故可用于在HCl溶液中滴定铁。3器皿和试剂酸式滴定管；基准K2Cr2O7，1:1HCl，0.2%二苯胺磺酸钠溶液，1:1硫磷混合酸，10%SnCl2（称取10gSnCl2·2H2O溶于100mL1:1HCl中，临用时配制），1.5%TiCl3溶液（取1.5mL原装TiCl3，用1:4HCl稀释至100mL，加少量无砷的锌粒，放置过夜使用），10%Na2WO4（称取10gNa2WO4溶于适量的水中，若浑浊应过滤，加入5mL浓H3PO4，加水稀释至100mL）。4实验步骤4.10.02mol·L-1K2Cr2O7标准溶液的配制准确称取K2Cr2O7基准试剂1.3～1.5g于烧杯中，加适量的水溶解后定量转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，充分摇匀，计算其浓度。4.2铁的测定准确称取0.8～1.0g含铁试样于150mL锥形瓶中，用少量水润湿，加入1:1HCl5mL，盖上表面皿，加热近沸，趁热滴加SnCl2溶液至溶液呈浅黄色，再用少量水冲洗瓶壁后，加入硫磷混合酸15mL、Na2WO4溶液6～8滴，边滴加TiCl3溶液边摇。至溶液刚出现蓝色，再过量1～2滴，加水50mL，摇匀，放置约半分钟，用K2Cr2O7标准溶液滴定至蓝色褪去，放置约1min，加5～6滴二苯胺磺酸钠指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴至溶液呈稳定的紫色，即为终点。平行测定2～3次，处理一份，滴定一份。5思考题5.1还原时，为什么要使用两种还原剂？可否只使用一种？5.2二苯胺磺酸钠指示剂的用量对测定有无影响？高锰酸钾标准溶液的配制和标定一、实验目的1．了解高锰酸钾标准溶液的配制方法和保存条件。2．掌握采用Na2C2O4作基准物标定高锰酸钾标准溶液的方法。二、实验原理市售的KMnO4试剂常含有少量MnO2和其他杂质，如硫酸盐、氯化物及硝酸盐等；另外，蒸馏水中常含有少量的有机物质，能使KMnO4还原，且还原产物能促进KMnO4自身分解，分解方程式如下：2MnO4-+2H2O====4MnO2+3O2↑+4OH-见光是分解更快。因此，KMnO4的浓度容易改变，不能用直接法配制准确浓度的高锰酸钾标准溶液，必须正确的配制和保存，如果长期使用必须定期进行标定。标定KMnO4的基准物质较多，有As2O3、H2C2O4·2H2O、Na2C2O4和纯铁丝等。其中以Na2C2O4最常用，Na2C2O4不含结晶水，不宜吸湿，宜纯制，性质稳定。用Na2C2O4标定KMnO4的反应为：2MnO4-+5C2O42-+16H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O滴定时利用MnO4-本身的紫红色指示终点，称为自身指示剂。三、实验试剂1．KMnO4（A.R.），2.Na2C2O4（A.R.），3.H2SO4（3mol/L