1、有机化合物的测定2一、化学需氧量一、化学需氧量Chemistry Oxygen Demand 化化学学需需氧氧量量(CODCOD),是是指指在在一一定定条条件件下下,用用强强氧氧化化剂剂处处理理水水样样时时所所消消耗耗氧氧化化剂剂的的量量,以以氧氧的的mg/Lmg/L来来表表示示。化化学学需需氧氧量量反反映映了了水水中中受受还还原原性性物物质质污污染染的的程程度度。水水中中还还原原性性物物质质包包括括有有机机物物、亚亚硝硝酸酸盐盐、亚亚铁盐、硫化物铁盐、硫化物等。等。对对于于工工业业废废水水,我我国国规规定定用用重重铬铬酸酸钾钾法法,其其测测得得的的值称为化学需氧量值称为化学需氧量(CODCO
2、D)。3 1.1.重铬酸钾法重铬酸钾法 (1 1)测定原理)测定原理 在在强强酸酸性性溶溶液液中中。一一定定量量的的重重铬铬酸酸钾钾氧氧化化水水样样中中还还原原性性物物质质,过过量量的的重重铬铬酸酸钾钾以以试试亚亚铁铁灵灵作作指指示示剂剂、用用硫硫酸酸亚亚铁铁铵铵溶溶液回滴。根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。液回滴。根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。(2 2)干扰及其消除)干扰及其消除 氯氯离子含量高于离子含量高于2000mg/L2000mg/L的样品应先作定量稀释,使含量的样品应先作定量稀释,使含量降低至降低至2000mg/L2000mg/L以下,再行测定。以下,再行测定。(3
3、3)方法的适用范围)方法的适用范围 用用0.25mol/L0.25mol/L浓浓度度的的重重铬铬酸酸钾钾溶溶液液可可测测定定大大于于50mg/L50mg/L的的CODCOD值值。用用0.025mol/L0.025mol/L浓浓度度的的重重铬铬酸酸钾钾溶溶液液可可测测定定5 550mg/L50mg/L的的CODCOD值。值。4 (4 4)测定过程:测定过程:水样水样20mL(20mL(原样或经稀释)于锥形瓶中原样或经稀释)于锥形瓶中 HgSOHgSO4 40.4g0.4g(消除(消除C1C1-干扰)干扰)混匀混匀 0.25mol/L0.25mol/L(1/6K1/6K2 2CrCr2 2O O7
4、 7)100ml100ml 沸石数粒沸石数粒 混匀,接上回流装置混匀,接上回流装置 自冷凝管上口加入自冷凝管上口加入AgAg2 2SOSO4 4-H-H2 2SOSO4 4溶液溶液30mL30mL(催化剂)(催化剂)混匀混匀 回流加热回流加热2h 2h 冷却冷却 自冷凝管上口加入自冷凝管上口加入80mL80mL水于反应液中水于反应液中 取下锥形瓶取下锥形瓶 加试铁灵指示剂加试铁灵指示剂3 3滴滴 用用0.1mo1/L(NH0.1mo1/L(NH4 4)2 2Fe(SOFe(SO4 4)2 2标液滴定,终点由蓝绿色变成红棕色。标液滴定,终点由蓝绿色变成红棕色。5(5 5)测定结果计算:)测定结果
5、计算:V V0 0-滴定空白时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积(滴定空白时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积(mLmL););V V1 1-滴定水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积(滴定水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积(mLmL););V-V-水样体积(水样体积(mLmL););c-c-硫酸亚铁铵标准溶液浓度(硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/Lmol/L););8-8-氧(氧(1/21/2O O)的摩尔质量()的摩尔质量(g/molg/mol)。)。6 (6 6)注意事项)注意事项 使使用用0.4g0.4g硫硫酸酸汞汞络络合合氯氯离离子子的的最最高高量量可可达达40mg40mg,如如取取20.00ml20.00ml
6、水水样样,即即最最高高可可络络合合2000mg/L2000mg/L氯氯离离子子浓浓度度的的水水样样。若若氯氯离离子子浓浓度度较较低低,亦亦可可少少加加硫硫酸酸汞汞、使使保保持持硫硫酸酸汞汞:氯氯离离子子10:l10:l(W/WW/W)。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。若出现少量氯化汞沉淀,并不影响测定。对对于于化化学学需需氧氧量量小小于于50mg/L50mg/L的的水水样样,应应改改用用0.0250mol/L0.0250mol/L重重铬铬酸酸钾钾标标准准溶溶液液。回回滴滴时时用用0.01mol/L0.01mol/L硫硫酸酸亚亚铁铁铵铵标标准准溶溶液。液。水水样样加加热热回回流流后后,溶溶液
7、液中中重重铬铬酸酸钾钾剩剩余余量量应应为为加加入入量量的的1/5-4/51/5-4/5为宜。为宜。7 2.2.高锰酸盐指数高锰酸盐指数 高高锰锰酸酸盐盐指指数数,是是指指在在一一定定条条件件下下,以以高高锰锰酸酸钾钾为为氧氧化化剂剂,处理水样时所消耗的量,以氧的处理水样时所消耗的量,以氧的mg/Lmg/L来表示。来表示。水水中中的的亚亚硝硝酸酸盐盐、亚亚铁铁盐盐、硫硫化化物物等等还还原原性性无无机机物物和和在在此此条条件下可被氧化的有机物,均可消耗高锰酸钾。件下可被氧化的有机物,均可消耗高锰酸钾。按按测测定定溶溶液液的的介介质质不不同同,分分为为酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾法法和和碱碱性性高高锰锰
8、酸酸钾法钾法。碱性高锰酸钾法常用于测定含氯离子浓度较高的水样。碱性高锰酸钾法常用于测定含氯离子浓度较高的水样。8 1.1.酸性法酸性法 (1 1)方法原理)方法原理 水水样样加加入入硫硫酸酸使使呈呈酸酸性性后后,加加入入一一定定量量的的高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液,并并在在沸沸水水浴浴中中加加热热反反应应一一定定的的时时间间。剩剩余余的的高高锰锰酸酸钾钾,用用草草酸酸钠钠溶溶液液还还原原并并加加入入过过量量,再再用用高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液回回滴滴过过量量的的草草酸酸钠钠,通过计算求出高锰酸盐指数值。通过计算求出高锰酸盐指数值。(2 2)方法适用范围)方法适用范围 酸性法适用于氯离子含量不超过酸性
9、法适用于氯离子含量不超过300mg/L300mg/L的水样。的水样。(3)(3)水样的采集和保存水样的采集和保存 水水样样采采集集后后,应应加加入入硫硫酸酸使使pHpH调调至至22,以以抑抑制制微微生生物物活活动动。样样品应尽快分析,必要时,应在品应尽快分析,必要时,应在0-50-5冷藏保存,并在冷藏保存,并在48h48h内测定。内测定。9(4 4)测定:)测定:高锰酸盐指数测定过程如下:高锰酸盐指数测定过程如下:取水样取水样100mL100mL(原样或经稀释)于锥形瓶中(原样或经稀释)于锥形瓶中 (1+31+3)H H2 2SOSO4 45mL5mL 混匀混匀 0.01mol/L0.01mo
10、l/L高锰酸钾标液(高锰酸钾标液(1/5KMnO1/5KMnO4 4)10.0mL10.0mL 沸水浴沸水浴30min30min 0.010mol/L 0.010mol/L草酸钠标液(草酸钠标液(1/2Na1/2Na2 2C C2 2O O4 4)10.00ml10.00ml 退色退色 0.01mol/L0.01mol/L高锰酸钾标液回滴高锰酸钾标液回滴 终点微红色终点微红色 将滴定完毕的溶液加热至将滴定完毕的溶液加热至7070 加入加入0.01mol/L0.01mol/L草酸钠标液(草酸钠标液(1/2Na1/2Na2 2C C2 2O O4 4)10.00mL10.00mL 0.01mol/
11、L0.01mol/L高锰酸钾标液滴定微红色,记录高锰酸钾溶液的用量。高锰酸钾标液滴定微红色,记录高锰酸钾溶液的用量。10 (5 5)计算)计算 水样不经稀释水样不经稀释 V V1 1滴定水样时,高锰酸钾溶液的消耗量(滴定水样时,高锰酸钾溶液的消耗量(mlml););K K校校正正系系数数;(每每毫毫升升高高锰锰酸酸钾钾标标准准溶溶液液相相当当于于草草酸酸钠钠标标液液的毫升数)的毫升数)M M草酸钠标准溶液浓度(草酸钠标准溶液浓度(mol/Lmol/L););8-8-氧(氧(1/2O1/2O)摩尔质量。)摩尔质量。11 水样经稀释水样经稀释式中,式中,V V0 0空白试验中高锰酸钾溶液消耗量(空
12、白试验中高锰酸钾溶液消耗量(mlml););V V2 2分取水样量(分取水样量(mlml););C C稀稀释释的的水水样样中中含含水水的的比比值值,例例如如:10.0ml10.0ml水水样样用用90ml90ml水稀释至水稀释至100ml100ml,则,则c c0.900.90。12 (6 6)注意事项:)注意事项:在在水水浴浴中中加加热热完完毕毕后后,溶溶液液仍仍应应保保持持淡淡红红色色,如如变变浅浅或或全全部部褪褪去去,说说明明高高锰锰酸酸钾钾的的用用量量不不够够。此此时,应将水样稀释倍数加大后再测定。时,应将水样稀释倍数加大后再测定。在在酸酸性性条条件件下下,草草酸酸钠钠和和高高锰锰酸酸钾
13、钾的的反反应应温温度度应应保保持持在在60-8060-80,所所以以滴滴定定操操作作必必须须趁趁热热进进行行,若若溶液温度过低,需适当加热。溶液温度过低,需适当加热。13二、生化需氧量(二、生化需氧量(BODBOD5 5)1.1.方法原理方法原理 生生化化需需氧氧量量是是指指在在规规定定条条件件下下,微微生生物物分分解解存存在在水水中中的的某某些些可可氧氧化化物物质质,特特别别是是有有机机物物所所进进行行的的生生物化学过程中消耗溶解氧的量。物化学过程中消耗溶解氧的量。有有机机物物在在微微生生物物作作用用下下好好氧氧分分解解分分为为两两个个阶阶段段:碳碳化阶段和硝化阶段。化阶段和硝化阶段。14
14、有机物有机物(可生物降解)(可生物降解)异氧菌异氧菌呼吸呼吸(氧化)(氧化)OaOaCOCO2 2、H H2 2O O、能、能、NHNH3 3合成合成新细胞新细胞ObOb内源呼吸内源呼吸残存物质残存物质COCO2 2、H H2 2O O、能、能、NHNH3 3自养菌自养菌OcOc合成合成新细胞新细胞H H2 2O O、能、能、NONO-2 2自养菌自养菌合成合成新细胞新细胞OdOd能、能、NONO-3 3碳化阶段需氧量碳化阶段需氧量=Oa+Ob=Oa+Ob硝化阶段需氧量硝化阶段需氧量=Oc+Od=Oc+Od15目目前前国国内内外外普普遍遍规规定定于于201201培培养养5d,5d,分分别别测测
15、定定样样品品培培养养前前后后的的溶溶解解氧氧,二二者者之之差差即即为为BODBOD5 5值值,以以氧氧的毫克的毫克/升(升(mg/Lmg/L)表示。)表示。生化需氧量的经典测定方法是生化需氧量的经典测定方法是稀释接种法稀释接种法。测测定定生生化化需需氧氧量量的的水水样样,采采集集时时应应充充满满并并密密封封于于瓶瓶中中。在在0 044下下进进行行保保存存,一一般般应应在在6h6h内内进进行行分分析。在任何情况下,贮存时间不应超过析。在任何情况下,贮存时间不应超过24h24h。16对对某某些些地地面面水水及及大大多多数数工工业业废废水水,因因含含较较多多的的有有机机物物,需需要要稀稀释释后后再再
16、培培养养测测定定,以以降降低低其其浓浓度度和和保保证证有有充充足足的的溶溶解解氧氧。稀稀释释的的程程度度应应使使培培养养中中所所消消耗耗的的溶解氧大于溶解氧大于2mg/L2mg/L,而剩余溶解氧在,而剩余溶解氧在1mg/L1mg/L以上。以上。稀稀释释水水要要进进行行曝曝气气(或或通通入入氧氧气气)。稀稀释释水水中中还还应应加加入入一一定定量量的的无无机机营营养养盐盐和和缓缓冲冲物物质质(磷磷酸酸盐盐、钙钙、镁和铁盐等镁和铁盐等),以保证微生物生长的需要。),以保证微生物生长的需要。17对对于于不不含含或或少少含含微微生生物物的的工工业业废废水水,其其中中包包括括酸酸性性废废水水、碱碱性性废废
17、水水、高高温温废废水水或或经经过过氯氯化化处处理理的的废废水水、在在测测定定BODBOD5 5时时应应进行接种,以引入能分解废水中有机物的微生物。进行接种,以引入能分解废水中有机物的微生物。当当废废水水中中存存在在着着难难于于被被一一般般生生活活污污水水中中的的微微生生物物以以正正常常速速度度降降解解的的有有机机物物或或含含有有剧剧毒毒物物质质时时,应应将将驯驯化化后后的的微微生生物物引引入入水样中进行接种。水样中进行接种。方方法法适适用用于于测测定定BODBOD5 5大大于于或或等等于于2mg/L,2mg/L,最最大大不不超超过过6000mg/L6000mg/L的水样。当水样的水样。当水样B
18、ODBOD5 5大于大于6000mg/L,6000mg/L,会因稀释带来一定的误差。会因稀释带来一定的误差。18 2 2稀释水稀释水 将将稀稀释释水水内内曝曝气气2-8h2-8h,使使稀稀释释水水中中的的溶溶解解氧氧接接近近于于饱饱和和。临临用用前前每每升升水水中中加加入入氯氯化化钙钙溶溶液液、氯氯化化铁铁溶溶液液、硫硫酸酸镁镁溶溶液液、磷磷酸酸缓缓冲冲溶溶液液各各1m11m1,并并混混合合均匀。均匀。稀释水的稀释水的pHpH值应为值应为7.2,7.2,其其BODBOD5 5应小于应小于0.2mg0.2mg/L/L。19 3 3接种液接种液 可选择以下任一方法,以获得适用的接种液。可选择以下任
19、一方法,以获得适用的接种液。(1 1)城城市市污污水水,一一般般采采用用生生活活污污水水,在在室室温温下下放放置置一一昼昼夜夜,取上清液供用。取上清液供用。(2 2)表表层层土土壤壤浸浸出出液液,取取100g100g花花园园或或植植物物生生长长土土壤壤,加加入入lLlL水,混合并静置水,混合并静置10min10min。取上清液供用。取上清液供用。(3 3)用含城市污水的河水或湖水。)用含城市污水的河水或湖水。(4 4)污水处理厂的出水。)污水处理厂的出水。(5 5)当当分分析析含含有有难难于于降降解解物物质质的的废废水水时时,在在其其排排污污口口下下游游3-8km3-8km处取水样做为废水的驯
20、化接种液。处取水样做为废水的驯化接种液。20 4 4接种稀释水接种稀释水 每每升升稀稀释释水水中中接接种种液液加加入入量量为为:生生活活污污水水1-1-10m110m1,或或表表层层土土壤壤浸浸出出液液20-30m120-30m1;或或河河水水,湖湖水水10-100m110-100m1。接接种种稀稀释释水水的的pHpH值值应应为为7.27.2,BODBOD5 5值值以以在在之之间间为宜。接种稀释水配制后应为宜。接种稀释水配制后应立即立即使用。使用。21 5.5.步骤步骤 (1)(1)水样的预处理水样的预处理 水水样样的的pHpH值值若若超超出出范范围围时时,可可用用盐盐酸酸或或氢氢氧氧化化钠钠
21、稀稀溶溶液液调调节节pHpH近于近于7 7,但用量不要超过水样体积的,但用量不要超过水样体积的0.5%0.5%。水样中含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时,水样中含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时,可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释,或提高稀可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释,或提高稀释倍数以减少毒物的浓度。释倍数以减少毒物的浓度。含含有有少少量量游游离离氯氯的的水水样样,一一般般放放置置1-2h1-2h游游离离氯氯即即可可消消失失。对对于于游游离离氯氯在在短短时时间间不不能能消消散散的的水水样样,可可加加入入亚亚硫硫酸酸钠钠溶溶液液,以除去之。以除去之。22 从
22、从水水温温较较低低的的水水域域或或富富营营养养化化的的湖湖泊泊中中采采集集的的水水样样,可可遇遇到到含含有有过过饱饱和和溶溶解解氧氧,此此时时应应将将水水样样迅迅速速升升温温至至2020左左右右,在在不不使使满满瓶瓶的的情情况况下下,充充分分振振摇摇,并并时时时时开开塞塞放放气气,以赶出过饱和的溶解氧。以赶出过饱和的溶解氧。从从水水温温较较高高的的水水域域或或废废水水排排放放口口取取得得的的水水样样,则则应应迅迅速速使使其其冷冷却却至至2020左左右右,并并充充分分振振摇摇,使使与与空空气气中中氧氧分分压压接接近平衡。近平衡。23(2 2)不经稀释水样的测定)不经稀释水样的测定 溶溶解解氧氧含
23、含量量较较高高、有有机机物物含含量量较较少少的的地地面面水水,可可不经稀释,而直接测定。不经稀释,而直接测定。一一瓶瓶随随即即测测定定溶溶解解氧氧,另另一一瓶瓶的的瓶瓶口口进进行行水水封封后后,放放入入培培养养箱箱中中,在在201201培培养养5d5d。在在培培养养过过程中注意添加封口水。程中注意添加封口水。从从开开始始放放入入培培养养箱箱算算起起,经经过过五五昼昼夜夜后后,弃弃去去封口水,测定剩余的溶解氧。封口水,测定剩余的溶解氧。24 (3 3)需经稀释水样的测定)需经稀释水样的测定 稀释倍数的确定:稀释倍数的确定:地地面面水水:由由测测得得的的高高锰锰酸酸盐盐指指数数与与一一定定的的系系
24、数数的的乘乘积积,即即求求得稀释倍数,见表得稀释倍数,见表1 1。25 工工业业废废水水:由由重重铬铬酸酸钾钾法法测测得得的的CODCOD值值分分别别乘乘以以系系数数0.0750.075,0.150.15,0.250.25,即获得三个稀释倍数。,即获得三个稀释倍数。稀释操作稀释操作:a.a.一般稀释法一般稀释法 按按照照选选定定的的稀稀释释比比例例混混合合;按按不不经经稀稀释释水水样样的的测测定定相相同同操操作步骤,进行装瓶、测定当天溶解氧和培养作步骤,进行装瓶、测定当天溶解氧和培养5d5d后的溶解氧。后的溶解氧。另另取取两两个个溶溶解解氧氧瓶瓶,用用虹虹吸吸法法装装满满稀稀释释水水(或或接接
25、种种稀稀释释水水)作为空白试验,测定作为空白试验,测定5d5d前后的溶解氧。前后的溶解氧。26 b.b.直接稀释法:直接稀释法:在溶解氧瓶内直接稀释在溶解氧瓶内直接稀释在在已已知知两两个个容容积积相相同同的的溶溶解解氧氧瓶瓶内内,用用虹虹吸吸法法加加入入部部分分稀稀释释水水(或或接接种种稀稀释释水水),再再加加入入根根据据瓶瓶容容积积和和稀稀释释比比例例计计算算出出的的水水样样量量,然然后后用用稀稀释释水水(或或接接种种稀稀释释水水)使使刚刚好好充充满满,加加塞塞,勿勿留留气气泡泡于瓶内。其余操作与上述一般稀释法相同。于瓶内。其余操作与上述一般稀释法相同。27(6 6)计算)计算 不经稀释直接
26、培养的水样不经稀释直接培养的水样 式中,式中,c c1 1-水样在培养前的溶解氧浓度(水样在培养前的溶解氧浓度(mg/Lmg/L););c c2 2-水水 样样 经经 5d5d培培 养养 后后,剩剩 余余 溶溶 解解 氧氧 浓浓 度度(mg/Lmg/L)。)。28 经稀释后培养的水样经稀释后培养的水样 B B1 1稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧(稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧(mg/Lmg/L);B B2 2稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧(稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧(mg/Lmg/L););f f1 1稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例稀释水(或接种稀
27、释水)在培养液中所占比例;f f2 2一水样在培养液中所占比例。一水样在培养液中所占比例。注注:f f1 1、f f2 2的的计计算算:例例如如培培养养液液的的稀稀释释比比为为3 3,即即3 3份份水水样样,9797份稀释水,则份稀释水,则f f1 10.970.97,f f2 20.030.03。29思考题:思考题:测定某水样的测定某水样的BODBOD5 5时,培养液时,培养液500mL500mL,其中,其中稀释水稀释水100mL100mL。测定结果如下:。测定结果如下:稀释水稀释水培养前培养前后的溶解氧分别为后的溶解氧分别为9.85mg/L9.85mg/L和和9.78mg/L9.78mg/
28、L。培培养液养液培养前后的溶解氧分别为培养前后的溶解氧分别为7.37mg/L7.37mg/L和和1.38mg/L1.38mg/L。计算该水样的。计算该水样的BODBOD5 5?30三、总有机碳(三、总有机碳(TOCTOC)总有机碳是以总有机碳是以碳的含量碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。表示水体中有机物质总量的综合指标。目目前前广广泛泛应应用用的的测测定定TOCTOC的的方方法法是是燃燃烧烧氧氧化化-非非色色散散红红外外吸吸收法收法。其测定原理是:。其测定原理是:将将一一定定量量水水样样注注入入高高温温炉炉内内的的石石英英管管,在在900900950950温温度度下下,以以铂铂和和三三
29、氧氧化化钴钴或或三三氧氧化化二二铬铬为为催催化化剂剂,使使有有机机物物燃燃烧烧裂裂解解转转化化为为二二氧氧化化碳碳,然然后后用用红红外外线线气气体体分分析析仪仪测测定定COCO2 2含含量量,从从而而确确定定水水样样中中碳碳的的含含量量。该该方方法法最最低低俭俭出出浓浓度度为为0.5mg/L0.5mg/L。31水样水样高温炉高温炉CO2冷却冷却TC流路切换流路切换TOC红外线红外线分析仪分析仪低温炉低温炉水样水样O2CO2冷却冷却ICTOCTOC分析仪流程分析仪流程32四、总需氧量(四、总需氧量(TODTOD)总总需需氧氧量量是是指指水水中中能能被被氧氧化化的的物物质质,主主要要是是有有机机物
30、物质质在在燃燃烧烧中中变变成成稳稳定定的的氧氧化化物物时时所所需需要要的的氧氧量量,结结果果以以0 02 2的的mg/Lmg/L表示。表示。用用TODTOD测测定定仪仪测测定定TODTOD的的原原理理:将将一一定定量量水水样样注注入入装装有有铂铂催催化化剂剂的的石石英英燃燃烧烧管管,通通入入含含已已知知氧氧浓浓度度的的载载气气(氮氮气气)作作为为原原料料气气,则则水水样样中中的的还还原原性性物物质质在在900900下下被被瞬瞬间间燃燃烧烧氧氧化化。测测定定燃燃烧烧前前后后原原料料气气中中氧氧浓浓度度的的减减少少量量,便便可可求求得得水水样的总需氧量值。样的总需氧量值。33TODTOD值值能能反
31、反映映几几乎乎全全部部有有机机物物质质经经燃燃烧烧后后变变成成COCO2 2、H H2 20 0、NONO、SOSO2 2所所需需要要的的氧氧量量。它它比比BODBOD、CODCOD和和高高锰锰酸酸盐盐指指数数更更接接近近于于理理论论需需氧氧量量值值。但但它它们们之之间间也也没没有有固固定定的的相相关关关关系系。有有的的研研究究者者指指出出,BODBOD5 5;,具体比值取决于废水的性质。;,具体比值取决于废水的性质。34TODTOD和和TOCTOC的的比比例例关关系系可可粗粗略略判判断断有有机机物物的的种种类类。对对于于含含碳碳化化合合物物,因因为为一一个个碳碳原原子子消消耗耗两两个个氧氧原
32、原子子,即即O O2 2/C/C2.672.67,因此从理论上说,因此从理论上说,TOD=2.67TOCTOD=2.67TOC。TOD/TOCTOD/TOC在在2.672.67左右,可认为主要是含左右,可认为主要是含碳碳有机物有机物.TOD/TOCTOD/TOC4.04.0,则水中有较大量含则水中有较大量含S S、P P的有机物的有机物存在;存在;若若TOD/TOC2.6TOD/TOC2.6,水水样样中中硝硝酸酸盐盐和和亚亚硝硝酸酸盐盐可可能能含含量量较较大大,他他们们在在高高温温和和催催化化条条件件下下分分解解放放出出氧氧,使使TODTOD测测定定出出现现负负误误差差。35五、挥发性酚类五、
33、挥发性酚类 根根据据酚酚类类能能否否与与水水蒸蒸气气一一起起蒸蒸出出,分分为为挥挥发发酚酚与与不不挥挥分分酚酚。挥挥发发酚酚多多指指沸沸点点在在230230以以下下的的酚酚类类,通通常常属属一一元元酚酚。沸沸点点在在230230以以上上的的酚酚类类为为不不挥挥发发酚。酚。1 1方法的选择方法的选择 各各国国普普遍遍采采用用4-4-氨氨基基安安替替比比林林光光度度法法。高高浓浓度度含含酚酚废废水水可可采采用用溴溴化化容容量量法法,此此法法尤尤适适于于车车间间排排放放口或未经处理的总排污口废水。口或未经处理的总排污口废水。36 2 2水样的保存水样的保存 用用玻玻璃璃仪仪器器采采集集水水样样。水水
34、样样采采集集后后,应应及及时时检检查查有有无无氧氧化化剂剂存存在在。必必要要时时加加入入过过最最的的硫硫酸酸亚亚铁铁,并并立立即即加加磷磷酸酸酸酸化化至至pHpH约约4.04.0,并并加加适适量量硫硫酸酸铜铜(1g/L1g/L)以以抑抑制制微微生生物物对对酚酚类类的的生生物物氧氧化化作作用用,同同时时应应冷冷藏藏(5-105-10),在在采采集集后后2424小小时时内内进进行行测定。测定。373.3.预蒸馏预蒸馏 (1 1)量量取取250ml250ml水水样样置置蒸蒸馏馏瓶瓶中中,加加数数粒粒小小玻玻璃璃珠珠以以防防爆爆沸沸,再再加加2 2滴滴甲甲基基橙橙指指示示液液,用用磷磷酸酸溶溶液液调调
35、节节至至pH4pH4(溶溶液液呈呈橙橙红红色色),加加5.0mL5.0mL硫硫酸酸铜铜溶溶液液(如如采采样样时时已已加加过过硫硫酸酸铜铜,则则补补加加适适量)。量)。(2 2)连连接接冷冷凝凝器器,加加热热蒸蒸馏馏,至至蒸蒸馏馏出出约约225ml225ml时,停止加热,放冷时,停止加热,放冷,定容至定容至250ml250ml。38 4.4.测定测定(1 1)4 4一氨基安替比林直接光度法一氨基安替比林直接光度法 方法原理方法原理 酚酚类类化化合合物物于于pH10.0pH10.00.20.2介介质质中中,在在铁铁氰氰化化钾钾存存在在下下,与与4 4氨氨基基安安替替比比林林反反应应,生生成成橙橙红
36、红色色的的吲吲哚哚酚酚安安替替比比林林染染料料,其其水水溶溶液液在在510nm510nm波波长长处处有有最最大大吸吸收收。用用20mm20mm比比色色皿测定,方法最低检出浓度为皿测定,方法最低检出浓度为0.1mg/L0.1mg/L。39步骤步骤 a.a.校准曲线的绘制校准曲线的绘制 配配置置一一系系列列酚酚标标准准溶溶液液,加加0.5mL0.5mL缓缓冲冲溶溶液液,混混匀匀,此此时时pHpH值值为为10.00.210.00.2,加加4-4-氨氨基基安安替替比比林林溶溶液液1.0m11.0m1,混混匀匀。再再加加1.0ml1.0ml铁铁氰氰化化钾钾溶溶液液,充充分分混混匀匀后后,放放置置10mi
37、n10min立立即即于于510nm510nm波波长长,用用光光程程为为20mm20mm比比色色皿皿,以以水水为为参参比比,测测量量吸吸光光度度。绘绘制制吸吸光光度度对对苯酚含量(苯酚含量(mgmg)的校准曲线。)的校准曲线。40 b.b.水样的测定水样的测定 分分取取适适量量的的馏馏出出液液放放入入50ml50ml比比色色管管中中,稀稀释释至至50mL50mL标标线线。用用与与绘绘制制校校准准曲曲线线相相同同步步骤骤测测定定吸吸光光度度,最后减去空白试验所得吸光度。最后减去空白试验所得吸光度。c.c.空白试验空白试验 以以水水代代替替水水样样,经经蒸蒸馏馏后后,按按水水样样测测定定相相同同步步
38、骤骤进行测定,以其结果作为水样测定的空白校正值。进行测定,以其结果作为水样测定的空白校正值。41 (2 2)4-4-氨基安替比林萃取光度法氨基安替比林萃取光度法 酚酚类类化化合合物物于于pH10.0pH10.00.20.2介介质质中中,在在铁铁氰氰化化钾钾存存在在下下,与与4 4一一氨氨基基安安替替比比林林反反应应,生生成成橙橙红红色色的的吲吲哚哚酚酚安安替替比比林林染染料料可可被被三三氯氯甲甲烷烷萃萃取取,在在460nm460nm波波长长处处有有最最大大吸吸收收。本本法法最最低低检检出出浓浓度度为为0.002mg/L;0.002mg/L;测定上限为测定上限为0.12mg/L0.12mg/L。
39、42 5.5.注意事项注意事项:空空白白试试验验吸吸光光度度受受4 4氨氨基基安安替替比比林林质质量量的的影影响响较较大大,必要时作提纯处理。必要时作提纯处理。当当水水样样含含挥挥发发性性酸酸时时,可可使使馏馏出出液液pHpH降降低低,必必要要时时,应应加氨水于馏出液中使呈中性后,再加入缓冲溶液。加氨水于馏出液中使呈中性后,再加入缓冲溶液。实验用水应为无酚水。实验用水应为无酚水。无无酚酚水水的的制制备备:使使蒸蒸馏馏水水通通过过经经200200活活化化0.5h0.5h的的活活性性炭炭粉粉未未。或或加加氢氢氧氧化化钠钠使使水水呈呈强强碱碱性性,并并滴滴加加高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液至至紫紫,红色,
40、移入蒸馏瓶中加热蒸馏,收集馏出液备用。红色,移入蒸馏瓶中加热蒸馏,收集馏出液备用。43 六、石油类六、石油类 测测定定石石油油类类的的方方法法有有重重量量法法、红红外外分分光光光光度度法法、非色散红外吸收法、紫外分光光度法等。非色散红外吸收法、紫外分光光度法等。1.1.重量法重量法 重重量量法法是是常常用用的的方方法法,它它不不受受油油品品种种的的限限制制,但但操操作作繁繁琐琐,灵灵敏敏度度低低,只只适适用用于于测测定定10mg/L10mg/L以以上上的的含油水样。含油水样。方方法法测测定定原原理理是是以以硫硫酸酸酸酸化化水水样样,用用石石油油醚醚萃萃取取矿矿物物油油,然然后后再再蒸蒸发发除除
41、去去石石油油醚醚,称称量量残残渣渣重重,计计算矿物油含量。算矿物油含量。44 2.2.非色散红外吸收法非色散红外吸收法 利利用用石石油油类类物物质质的的甲甲基基(-CH-CH3 3)、亚亚甲甲基基(-CH-CH2 2-)在在近近红红外外区区(3.4m3.4m)有有特特征征吸吸收收,用用非非色色散散红红外外吸吸收收测测油油仪仪测测定定。标标准准油油可可采采用用受受污污染染地地点点水水样样的的溶溶剂剂萃萃取取物物。根根据据我我国国原原油油组分特点,也可采用混合石油烃作为标准油,其组成为:组分特点,也可采用混合石油烃作为标准油,其组成为:十六烷:异辛烷:苯十六烷:异辛烷:苯=65=65:2525:1
42、010(V/VV/V)。)。测测定定时时,先先用用硫硫酸酸将将水水样样酸酸化化,加加氯氯化化钠钠破破乳乳化化,再再用用四四氯氯化化碳碳萃萃取取,萃萃取取液液经经无无水水硫硫酸酸钠钠层层过过滤滤、定定容容,注注入入非非色色散红外吸收测油仪测其含量。散红外吸收测油仪测其含量。45 3.3.红外分光光度法红外分光光度法用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后用硅用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后用硅酸镁吸附除去萃取液中的动、植物油等极性物质,测定吸附酸镁吸附除去萃取液中的动、植物油等极性物质,测定吸附后滤出液中石油类物质。后滤出液中石油类物质。总萃取物和石油类物质的含量均由波数
43、分别为总萃取物和石油类物质的含量均由波数分别为2930cm2930cm-1-1(CHCH2 2基团中基团中C-HC-H键的伸缩振动)、键的伸缩振动)、2960cm2960cm-1-1(CHCH3 3基团中基团中C-HC-H键的伸键的伸缩振动)和缩振动)和3030cm3030cm-1-1(芳香环中(芳香环中C-HC-H键的伸缩振动)谱带处的键的伸缩振动)谱带处的吸光度吸光度A A29302930、A A29602960、A A30303030进行计算。动、植物油的含量为总进行计算。动、植物油的含量为总萃取物与石油类含量之差。萃取物与石油类含量之差。46注意事项:注意事项:(1 1)使用的器皿应避免有机物的污染。)使用的器皿应避免有机物的污染。(2 2)四四氯氯化化碳碳有有毒毒,操操作作时时需需谨谨慎慎小小心心,并并在在通通风橱内进行。风橱内进行。(3 3)本法适用于地面水、地下水、生活污水和工)本法适用于地面水、地下水、生活污水和工业废水中石油类和动植物油的测定。试样体积为业废水中石油类和动植物油的测定。试样体积为500ml500ml,使用光程为,使用光程为4cm4cm的比色皿时,方法的检出的比色皿时,方法的检出限为限为0.1mg/L0.1mg/L。