处理水化学耗氧量的测定.pptx

Company Logo,#,分析检验技术,威海职业学院生物与化学工程系,校污水处理厂水质指标检测,任务,3,处理水化学耗氧量的测定,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,Company Logo,化学耗氧量,(COD),是指在一定条件下,(,如测定温度等,),，强氧化剂,(,如高锰酸,钾、重铬酸钾等,),氧化水中有机物所消耗的氧量。它是测,定水体中有机物含量的间接指标，代表水体中可被氧化的,有机物和还原性无机物的总量。虽然它的测定方法简易、,迅速，但不能反映有机污染物在水中降解的实际情况，,因为水中有机物的降解主要靠生物的作用，因此，比较,广泛用生化需氧量作为评价水体受有机物污染的指标。,背景介绍：,Company Logo,1,会正确取样和保存试样,2,会配制重铬酸钾标准溶液,3,配制并标定硫酸亚铁铵标准溶液,3,能够根据任务单对水中化学需氧量,（,CODCr,）进行测定,4,会撰写检验报告，并得出检验结论,5,掌握氧化还原滴定基本原理及相关理论知识,专业能力目标,：,Company Logo,2,水样的测定,1,、溶液的制备和标定,检,验,步,骤,硫酸亚铁铵标准,溶液的配制标定,重铬酸钾标准,溶液的配制,基准,或,优级纯,重铬酸钾,缓慢,的加入,浓硫酸,重铬酸钾,标准溶液,硫酸亚铁铵,溶液滴定,黄色,经,蓝绿色,至,红褐色,加热回流后冷却,空白实验,校核实验,Company Logo,氧化还原滴定法是基于氧化剂与还原剂之间电,子的转移进行反应的一种分析方法。,Company Logo,标准电极电位和条件电极电位,E,ox/Red,E,Fe3+/Fe2+,Company Logo,Company Logo,条件电极电位：,它表示在一定介质条件下氧化态和还原态的总浓度都为,1 mol,L-1,或二者浓度比值为,1,时校正了各种外界因素影响后的实际电位，条件电极电位反映了离子强度与各种副反应影响的总结果。,Company Logo,二、氧化还原反应进行的程度,两电对的电极电位为：,Company Logo,当反应达到平衡时，,E,1,=E,2,，则,:,Company Logo,氧化还原反应的平衡常数,K,值的大小是直接由氧化剂和还原剂两电对的条件电极电位之差来决定。两者差值越大，,K,值也就越大，反应进行得越完全。,经计算一般认为条件电极位之差大于,0.4V,反应就能定量进行,.,Company Logo,Company Logo,影响氧化还原反应速率的因素,反应速率与反应物的浓度的乘积成正比,升温可加快碰撞，加快反应，每增高,10,，速度,vv,增加,2,3,倍,改变反应历程，加快反应,1.,反应物的浓度,2.,温度,3.,催化剂,4.,诱导反应,由于一个氧化,还原的发生促进了另一个,氧化还原的进行,Company Logo,1,滴定过程,Ce,4+,+Fe,2+,Ce,3+,+Fe,3+,1mol/L H,2,SO,4,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Company Logo,二、氧化还原滴定终点的确定,。,1.,自身指示剂,在氧化还原滴定过程中，有些标准溶液或被测的物质本身有颜色，则滴定时就无须另加指示剂，它本身的颜色变化起着指示剂的作用，这称为自身指示剂。例如：,深棕色,无色,2.510,-6,mol/L,浅黄色,有机溶剂中,鲜明紫红色,紫色,无色,2.510,-6,mol/L,粉红色,Company Logo,3.,氧化还原指示剂,这类指示剂是本身具有氧化还原性质的有机化合物。,2.,淀粉指示剂,可溶性淀粉与游离碘生成深蓝色配合物的反应是专属反应。因而淀粉是碘法的专属指示剂。,氧化还原指示剂变色的电位范围是：,Company Logo,氧化还原滴定前的预处理,1,2,过剩的氧化剂或还原剂必须易于完全除去。,3,氧化还原反应的选择性要好，以避免试样中其它组分的干扰,预氧化或预还原,反应必须将被测,组分定量地氧化,或还原成适宜滴,定的价态，且反,应速率要快。,预处理剂的要求,Company Logo,常用的预处理剂,Company Logo,MnO,4,-,+5e+8H,+,Mn,2+,+4H,2,O,注：酸性调节,采用,H,2,SO,4,，不采用,HCl,或,HNO,3,MnO,4,-,+2H,2,O+3e MnO,2,+4OH,-,MnO,4,-,+e MnO,4,2-,常用的氧化还原测定方法,一、高锰酸钾法,1.,原理,Company Logo,特点：,1.,氧化能力强，应用广泛,2.,自身指示剂，不需外加指示剂,3.,选择性差,4.KMnO4,溶液不能直接配制，且不稳定，需经常标定,Company Logo,基准物,:,Na,2,C,2,O,4,H,2,C,2,O,4,2H,2,O,(NH,4,),2,FeSO,4,6H,2,O,纯,Fe,丝 等,.,棕色瓶暗处保存 用前标定,.,微沸约,1h,暗处放置,23,天,充分氧化还原物质,粗,称,KMnO,4,溶于水,滤去,MnO,2,(,玻璃砂漏斗,),2.KMnO4,溶液的配制和标定,(1),配制,:,Company Logo,条件：,温度,:,75,85,低,反应慢,高,H,2,C,2,O,4,分解,(+),酸度,:,0.5,1mol,L,-1,H,2,SO,4,介质。,(HCl?),低,MnO,2,(,),高,H,2,C,2,O,4,分解,(+),滴定速度,:,先慢后快,(Mn,2+,催化,),。,快,KMnO,4,来不及反应而分解,(,),(2),标 定,:,Company Logo,酸性溶液中加过量的,(NH,4,),2,C,2,O,4,，,加热至,70,80,。,C,用稀氨水中和至,pH=3.5,4.5,高 沉淀不完全,(),低,Ca(OH),2,和,Ca,2,(OH),2,C,2,O,4,(),沉淀时酸度,测定示例,:,高锰酸钾法测定,Ca,Company Logo,（,+,）,陈化时间长,MgC,2,O,4,后沉淀,洗过分,不充分,洗涤情况,（,）,（,+,）,滴定条件,速度,温度,酸度,高,低,C,2,O,4,2-,分解,MnO,2,沉淀,C,2,O,4,2-,分解,慢,KMnO,4,分解,应,1molL,1,应先慢后快,高,低,开始快,（,）,（,+,）,（,）,应,75,85,（,+,）,Company Logo,二、重铬酸钾法,优点,:,纯、稳定、直接配制，氧化性适中,选择性好,(,滴定,Fe,2+,时不诱导,Cl,-,反应,).,缺点,:,有毒,指示剂,:,二苯胺磺酸钠,邻苯氨基苯甲酸,.,应用,:,1.,铁的测定,(,典型反应,),2.,利用,Cr,2,O,7,2-,-Fe,2+,反应测定其他物质,Company Logo,Company Logo,重铬酸钾法测定污水的化学耗氧量（,COD,Cr,）,COD,Cr,（,O,，,mg/L),是衡量污水被污染程度的重要指标,测定方法：,水样中加入一定量的重铬酸钾标准滴定溶液，在强酸（,H,2,SO,4,）条件下，以,Ag,2,SO,4,为催化剂，加热回流,2h,，使重铬酸钾与有机物和还原性物质充分作用。过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液返滴定。,Company Logo,拓展任务：,拟定工业双氧水中,H,2,O,2,含量的测定的方案,