水质分析之化学需氧量的简介市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

水质分析之化学需氧量介绍制作人：陈金学号：2052203107第1页因为人们生活污水和工业废水任意排因为人们生活污水和工业废水任意排放已经给自然环境造成了严重破坏！放已经给自然环境造成了严重破坏！这是去年松花江水污染事件这是去年松花江水污染事件第2页水污染已经严重影响着我们生活造纸厂将未经处理废水直接排入农田中造纸厂将未经处理废水直接排入农田中 水污染造成鱼塘中鱼大量死亡第3页COD是用于表征水体质量方法是用于表征水体质量方法 COD是指在一定条件下，用强氧化剂氧化，水中溶解性物质和悬浮物质所消耗氧化剂量换算成对应氧质量浓度，就等于水中化学需氧量。今天我们着重了解测定水中COD含量不一样方法基本原理。第4页 COD几个测定方法几个测定方法重铬酸钾法 高氯废水中COD测定 氯气校正法 库仑滴定法 分光度测水中COD含量 光催化氧化法测定地表水化学需氧量第5页重铬酸钾法基本原理 在强酸性溶液中，准确加入过量重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水样中还原性物（主要是有机物）氧化，过量重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，依据所消耗重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。第6页重铬酸钾法计算式n n式中：式中：cc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；n nV0V0滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量，滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量，mlml；n nV1V1滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液用量，滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液用量，mlml；n nVV水样体积，水样体积，ml ml；n n88氧（氧（1/2O1/2O）摩尔质量，）摩尔质量，g/molg/mol。第7页高氯废水中COD测定 氯气校正法原理 其原理就是水样中未络合而被氧化那部分氯离子转化为氯气导出，再用氢氧化钠水溶液吸收后，加入碘化钾，用硫酸调整pH约为32，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准滴定溶液，所消耗硫代硫酸钠量换算成消耗氧质量浓度，即为氯离子校正值，表观COD与氯离子校正值之差，即为所测水样真实COD值。为此其需要一个回流吸收装置。（以下列图所表示）第8页其试验装置以下列图其试验装置以下列图第9页高氯废水中COD测定 氯气校正法计算式n表观 n氯离子校正值 式中：c1-硫酸亚铵标准滴定溶液浓度，mol/L；c2-硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度，mol/L；V1-空白试验所消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，ml;V2-试样测定所消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积，ml；V0-吸收液测定所消耗硫代硫酸钠标准溶液体积，ml；Va-试样体积，ml；8000-1/4摩尔质量以mg/L为单位换算值。第10页库仑滴定法原理库仑滴定法原理 水样以重铬酸钾为氧化剂，在10.2mol/L硫酸介质中回流氧化后，过量重铬酸钾用电解产生亚铁离子作为库仑滴定剂，进行库仑滴定。依据电解产生亚铁离子所消耗电量，按照法拉第定律计算水样中COD值。第11页库仑滴定法计算式库仑滴定法计算式CODCODCrCr（OO2 2，mg/Lmg/L）=（QQS S-Q-QMM）8000/8000/（96500V96500V）式中：QS标定与加入水样中相同量重铬酸钾溶液所消耗电量；Qm水样中过量重铬酸钾所消耗电量；V水样体积，ml；96500法拉第常数。第12页 此法简便、快速、试剂用量少，简化了用标准溶液标定标准滴定溶液步骤，缩短了回流时间，尤其适合工矿企业工业废水控制分析。但因为其氧化条件与重铬酸钾法不完全一致，必要时，应用重铬酸法测定结果进行查对。第13页分光度测水中COD含量 该方法测定水中 COD 含量下限是15mg/L 上限是1000mg/L。氯离子含量不能大于1000mg/L。该方法适合用于工业废水，生活污水中COD测定，是国家环境保护局于12月7日同意，并将于明年3月1日正式开始使用测定水质中COD方法。第14页 本方法测定原理是：试样中加入已知量重铬酸钾溶液，在强酸介质中，以硫酸银作为催化剂，经高温消解后，用分光光度法测定COD。当试样中COD值为100mg/L至1000mg/L，在600nm 20nm波优点测定重铬酸钾被还原产生三价铬吸光度，试样中COD值与三价铬吸光度增加成百分比关系，将三价铬吸光度换算成试样COD值。当试样中COD值为15mg/L至250mg/L，在440nm 20nm波优点测定重铬酸钾未被还原六价铬和被还原产生三价铬两种铬离子中吸光度；试样中COD值与六价铬吸光度减小值成正百分比，与三价铬吸光度增加成正百分比，与总吸光度降低值成正百分比，将总吸光度值换算成试样COD值。第15页光催化氧化法测定地表水化学需氧量 这是一个依旧处于研究阶段测定水质COD方法。它摆脱了传统COD测定法需要大量重金属试剂，条件温和,不会造成二次污染,能够实现地表水等低COD 值水样快速准确测定.在该试验所选择条件下,可准确地测定1.012 mg/L之间COD 值,检测限为0.4 mg/L。第16页该方法试验原理是：纳米TiO2 光催化是在紫外光(hvEg)照射下,处于价带电子(e)就会被激发到导带上,价带上产生空穴(h),从而在半导体表面产生含有高度活性空穴/电子对(如方程1 所表示).空穴与水反应产生羟基自由基,空穴与羟基自由基都含有强氧化性,与半导体颗粒表面被吸附物质作用,使有机物氧化,反应如式(3),(4)所表示:TiO2+hv h+e-(1)h+H2O OH+H+(2)OH+R CO2+H2O (3)h+R CO2+H2O (4)h+e-hv (5)在上述体系中,Ce(IV)能够取得光生电子,如式(6)所表示:Ce 4+e-Ce 3+(6)Ce4+取得光生电子可降低光生电子和光生空穴复合,从而加紧反应(3),(4)速度,增加纳米TiO2 光催化氧化能力。Ce4+还原与有机物降解是协同进行,所以我们能够用Ce(SO4)2 浓度改变定量计算水样中COD值。第17页试验装置光催化氧化反器 1-制备有纳米TiO2 膜石英玻璃管;2反应器;3搅拌子;4紫外灯;3-恒温水浴;6磁力搅拌器第18页结语结语 介绍了以上五种测量水质中COD方法，每种方法各有所长，各自服务于不一样岗位，有方法适合用于氯离子含量较低水质分析，有方法适合用于氯离子含量较高水质分析，有方法适合用于快速分析。伴随监测方法进步，未来监测方法发展必定是向着愈加环境保护，愈加节能，愈加准确，愈加紧速方向前进。第19页第20页