水质——COD检测.ppt

,*,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,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,Part.1,背景分析,水质分析是环境监测的一项主要任务，化学需氧量,(COD),值是评价水体污染程度的重要指标之一，在一定程度上表征水体受还原性污染,(,主要是有机污染物,),的污染状况，是水质监测的一个重要参数，是水质监测分析中最常测定的项目。无论是有机废水、石化废水、照料废水、印染废水、制药废水、皮革废水，还是生活污水，都必须经过处理，使其,COD,值得到环境排污标准要求才允许排放。,因此，在日益注重环保的今天，对,COD,指标的测量就显得尤为重要。,COD,的测定方法，有高锰酸钾高温氧化法，也包括高锰酸钾低温氧化法（氧吸收量）和重铬酸钾氧化法。,不同的方法由于,氧化剂的种类,、,浓度,及,氧化条件,等之不同，对氧化物质，特别是有机物质的氧化率不同，所得结果不能比较。,高锰酸钾高温氧化法,的氧化率为,50,60%,，适于给水与轻度污染废水体中,COD,测定。,重铬酸钾法,的氧化率为,80,90%,，适于排水或重度污染水体中,COD,的测定。,COD,的测定方法,是指水体中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化时所需要的氧化剂相当于氧的量，其中水体中的有机化合物均被氧化为,CO,2,和,H,2,O,。,COD,的单位为,ppm,或毫克升,所谓,COD,课堂联系：高锰酸钾法,高锰酸钾法（用于一般水样）：水样加入硫酸酸化后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定时间。然后加入过量的草酸钠标准溶液，使之与剩余的高锰酸钾充分反应。在用高锰酸钾会滴过量的草酸钾，并通过计算求高锰酸钾指数。,Part.2,无色,微红色,凋谢的玫瑰色,紫色,加过量Na2C2O4标准溶液Vml,一定量KMnO4标准溶液V1ml，并在沸水中加热,滴加KMnO4溶液V2ml,H2SO4酸化,水样,实验步骤：,相关反应式：,4MnO,4,-,+5C+12H,+,=4Mn,2+,+5CO,2,+6H,2,O,2MnO,4,-,+5C,2,O,4,2-,+16H,+,=2Mn,2,+,+10CO,2,+8H,2,O,1、本实验标定高锰酸钾方法的不同之处：本实验不需要另外一组实验实验进行空白对照，而是空白试验和标定试验在同一组中同时进行。而且在二价锰的催化下，反应更加迅速灵敏。,2、本实验只适用于氯离子浓度少于300mg/L的水样，如果太过，则会被氧化为氯气，与水样中的其他还原性离子反应，使COD偏高。可加硫酸银除去氯离子，但不可加硝酸银，因为硝酸根有氧化性。,相关注意事项,课外探索：重铬酸钾法,Part.3,重铬酸钾法测量,COD,是基于在强酸性溶液中，重铬酸钾在,Ag+,催化作用下氧化水体中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵（邻二氮菲,-,亚铁络合物）作指示剂，用硫酸亚铁铵溶液返滴定，根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。,实验步骤,1,、,K,2,Cr,2,O,7,容易提纯，可直接准确称量配制成标准溶液，无需标定。,2,、,K,2,Cr,2,O,7,标准溶液非常稳定，可长期保存。,3,、对大多数有机物氧化率较高，对一般水样到的氧化率达到,90%,。,4,、方法的重现性好，可靠性高。,5,、适用范围广。,优点：,1,、该法加热时间长，耗时耗力。,2,、回流设备占用较大空间，使批量测定有困难。,3,、分析费用较高（银盐消耗量大）。,缺点：,1、空白对照,可以用不同的实验用水进行空白对照，根剧标定时硫酸亚铁溶液的消耗量和滴定后的体积，计算不同水质的COD空白值，值小的水质较好。,2,、消除氯离子的干扰,一般实验对氯离子的干扰是加入硫酸汞消除，但它的毒性很大，我们可以用硝酸银掩蔽氯离子，在实验回流前加入硝酸银产生砖红色沉淀，若回流冷却后仍有沉淀可加入少量氯化钠溶液使砖红色沉淀消失。,关于实验的几点讨论,3、不同取样方法对测定结果的影响,取样时水样一定要摇匀，有的水样上下层液COD值相差很大，所以在取样的时候一定要摇匀后马上吸取。,关于实验的几点讨论,4,、可以通过改变,Ag,+,与,Cl,-,的比例、浓硫酸的体积煮沸时间等因素，考察这些因素对,COD,测定的影响，找出,COD,测定的适宜条件。（具体见附,2,：重铬酸钾法测定,COD,影响因素的研究）,Part.4,案例分析：国标法的改进,标准法耗时长的,主要原因,是回流消解时间长约,2,小时,为缩短消解时间,分析工作者提出了密封消解法、微波消解法等改进措施。,1,、密封消解法,密封、,165,加热消解、压力接近,0.2MPa,、消解时间为,15,20min,。挥发性有机物不能逸出,结果更为准确。,简便、快速、节约试剂、省水、省电、省时、少占用实验室空间等优点,适合于环境监测系统进行污染源大面积调查及各厂矿企业的污染源申报中大批量水样的监测。,2,、微波消解法原理,微波能量的作用，加快分子运动速度,从而缩短消解时间。微波消解法与标准回流法一样采用硫酸,-,重铬酸钾消解体系,水样经微波加热消解后,过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵滴定,计算出,COD,值。,时间短,并可实现对高氯水的测定、快速,取样体积小、试剂用量少,勿需冷却用水,能减轻银盐、汞盐、铬盐造成的二次污染,该法对氯离子干扰的抑制效果也优于标准方法。抗氯离子干扰性能也较标准法优越,能满足监测分析的要求。,微波消解功率以中强火为宜,低的微波功率难以保证水样消解完全,而功率太高则又会使测定值偏高,快速消解分光光度法,经典的,K,2,Cr,2,O,7,法存在很多不足之处：,回流耗时长，不适合快速分析,回流设备占用空间大,试剂用量大，分析成本高,汞盐、铬盐、银盐排污严重，易造成二次污染,在此基础上，通过大量研究，整理出了具有：,测定时间短、二次污染小、试剂量小费用低、占用空间小、能耗少,等优点的快速消解分光光度法。,原理：,在,强酸性介质,(,浓,H2SO4),水样中的还原性物质,(,主要是有机物,),被,K2Cr2O7,氧化,当水体清洁,(CODc 150 mg/L),时,可通过在,420 nm,波长处比色测定反应瓶中剩余的,Cr6+,的量,;,当,CODCr 150mg/L,时，可通过在,620nm,波长处比色测定反应瓶中生成的,Cr3+,的量。,操作方法：,用密封消解管为容器加入小剂量的水样、,K,2,Cr,2,O,7,标准溶液、硫酸银,-,硫酸试剂及,HgSO,4,溶液；,将密封管放入小型恒温加热消解器，下部插入加热孔中，在,165,下加热,15min,；上部暴露在空间中，自然冷却下降至,85,，利用温度的差异确保密封管中反应液在该恒温下处于微沸腾回流状态；,冷却至室温，在,COD,分光光度计上，用蒸馏水调零后扣除空白试验吸光度值，得实际吸光度值，对比于对应的标准工作曲线，从而测得水样的真实,COD,含量。,COD,测定方法的前进方向,标准方法的改进、发展,包括消解方法的改进、采用分光光度法以及臭氧氧化法、化学发光法等,虽然在一定程度上或减少了,COD,测定的时间,或减少了分析试剂的用量,减轻了实验造成的二次污染,但究其根本而言,还没有一种合适而又经济的方法能完全替代现有的重铬酸钾标准回流法。目前,COD,测试方法正向着,自动化、微量化和仪器分析,方发展,如光催化氧化,-,溶解氧探测法、单扫描极谱法、薄层化学电池探测法、电化学需氧量转换法等,这些方法具有新颖性、实用性和先进性,并随着科研开发的水平不断取得突破。随着我国污染物排放总量控制的实施,水质在线自动监测也显得尤为迫切,研究适应性强、运行可靠、性价比高的,COD,在线监测仪已成为当务之急。可以预计,在不久的将来,COD,在线监测仪将成为,COD,监测的主导趋势,为我国的,环保事业,作出贡献。,