COD低浓度和高浓度标线以及水样的测定.doc

COD低浓度和高浓度标线以及水样的测定

一、实验目的：
1、熟悉快速消解分光光度法测定水质化学需氧量过程中的设备。
2、掌握测定水质化学需氧量的方法以及不同浓度水样的测定方法。
3、学会处理实验数据、分析误差产生的原因、并找出解决方法。
二、实验原理：
试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银作为催化剂，经高温消解后，用分光光度法测定COD值。当试样中COD值为100mg/L至 1000mg/L，在 600nm±20nm 波长处测定重铬酸钾被还原产生的三价铬（Cr3+）的吸光度，试样中COD 值与三价铬（Cr3+）的吸光度的增加值成正比例关系，将三价铬（Cr3+的吸光度换算成试样的 COD 值。当试样中 COD 值为 15mg/L 至 250mg/L，在 440nm±20nm 波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬（Cr6+）和被还原产生的三价铬（Cr3+）的两种铬离子的总吸光度；试样中COD值与六价铬（Cr6+）的吸光度减少值成正比例，与三价铬（Cr3+）的吸光度增加值成正比例，与总吸光度减少值成正比例，将总吸光度值换算成试样的COD 值。
三、实验仪器及药品：
（1）仪器：HACH DR2800型分光光度计；HACH DR200消解器；HACH COD消解-比色管（10ml）；超纯水器LHP-05-H，电子天平；
（2）试剂：重铬酸钾；邻苯二甲酸氢钾；硫酸银；浓硫酸；硫酸汞；
（3）试剂配制
① 重铬酸钾溶液
分别配置c（1/6K2Cr2O7）=0.5mol/L，0.05mol/L，0.02mol/L的溶液。
②硫酸-硫酸银（1%）
向500ml浓硫酸中加入5g硫酸银试剂，放置1—3天使之溶解。
③ COD标准溶液
以每克KHP（邻苯二甲酸氢钾）溶于1L水中对应COD为1776mg/L计算，分别配置实验中需要的COD标准溶液。
四、实验步骤：
1、硫酸—硫酸银溶液配置：将5.0g硫酸银加入到500mL硫酸中，静置1d～2d，搅拌，使其溶解。
2、重铬酸钾标准溶液配置：c (1/6 K2Cr2O7)=0.500mol/L称取 24.5154g 重铬酸钾置于烧杯中，加入 600mL 水，搅拌下慢慢加入 100mL硫酸，溶解冷却后，转移此溶液于1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
分别取溶液100ml、40ml置于1000ml容量瓶中，稀释至标线，分别得到重铬酸钾标准溶液c (1/6 K2Cr2O7)=0.050mol/L和c (1/6 K2Cr2O7)=0.020mol/L。
3、邻苯二甲酸氢钾COD 标准贮备液配置：将邻苯二甲酸氢钾在102-120℃温度下烘干2小时。按每克邻苯二甲酸氢钾对应COD1.176g/L配置COD为10000的标准溶液，将8.502克邻苯二甲酸氢钾溶解在1000ml水中得到COD为10000的标准溶液。
4、COD标准曲线的绘制：
高浓度（COD150-1500）：
1)用上述COD标准溶液配置成COD分别为150、300、600、900、1200、1500的COD溶液
2)往试管中分别加入c (1/6 K2Cr2O7)= 0.5mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，上述COD标准溶液2ml，硫酸汞约0.03g（目的是消除氯离子干扰）。另以2ml纯水代替COD标准溶液作为空白。
3)将上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h
4)于波长600nm处测其吸光度，做标准曲线。
低浓度1（COD50-150）：
1)用上述COD标准溶液配置成COD分别为50、75、100、125、150的COD溶液
2)往试管中分别加入c (1/6 K2Cr2O7)= 0.05mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，上述COD标准溶液2ml，硫酸汞约0.03g（目的是消除氯离子干扰），另以2ml纯水代替COD标准溶液作为空白。
3)将上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h
4)于波长440nm处测其吸光度，做标准曲线。
低浓度2（COD10-50）：
1)用上述COD标准溶液配置成COD分别为10、20、30、40、50的COD溶液
2)往试管中分别加入c (1/6 K2Cr2O7)= 0.02mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，上述COD标准溶液2ml，硫酸汞约0.03g（目的是消除氯离子干扰）。另以2ml纯水代替COD标准溶液作为空白。
3)将上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h
4)于波长440nm处测其吸光度，做标准曲线。
5、水样的测定
1、取18支试管，分为三个浓度梯度组，编号A、B、C，。
2、水样摇匀，分别取50ml、5ml、2ml于100ml容量瓶中，稀释至标线，与上一步编号对应，分别为A、B、C。
3、处理方法见下表：
表1、三组水样的测定方法
重复
1、2、3、4、5
6（空白）
A
加入0.5mol/L重铬酸钾溶液1ml硫酸-硫酸银3ml，水样2ml，硫酸汞约0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 600nm波长处测吸光度
加入0.5mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，去离子水2ml，在消解器上150℃下消解2h， 600nm波长处测吸光度
B
加入0.05mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，水样2ml，硫酸汞约0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波长处测吸光度
加入0.05mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，去离子水2ml，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波长处测吸光度
C
加入0.02mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸硫酸银3ml，去离子水2ml，硫酸汞约0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波长处测吸光度
加入0.02mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，去离子水2m，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波长处测吸光度

五、实验结果：
1、标线测定结果如下：
表2 各浓度测定结果
高浓度
COD
150
300
600
900
1200
1500
吸光度
0.059
0.123
0.239
0.354
0.482
0.595
低浓度1
COD
50
75
100
125
150

吸光度
-0.171
-0.251
-0.333
-0.422
-0.499
低浓度2
COD
10
20
30
40
50
吸光度
-0.036
-0.066
-0.098
-0.131
-0.162

2、绘制成图如下：

图1 高浓度的COD150-1500测定标线

图2 低浓度COD50-150测定标线

图3 低浓度COD10-50测定标线
3、水样测定结果如下表
（1）COD10-50水样，把水样稀释了50倍
吸光度
-0.097
-0.104
-0.105
-0.097
-0.107

COD
29.5
31.7
320
29.5
32.65
平均值=31.07
COD=31.07*50=1553.5mg/l
（2）COD50-150水样，把水样稀释了20倍
吸光度
-0.263
-0.267
-0.269
-0.260
-0.259

COD
78.18
79.39
79.99
77.28
76.97
平均值=78.36
COD=78.36*20=1567.2mg/l
（3）COD150-1500水样，把水样稀释了2倍
吸光度
0.307
0.308
0.316
0.315
0.306

COD
770.81
778．36
788.44
793.48
770.81
平均值=780.38
COD=780.38*2=1560.76mg/l
以上水样三个不同范围的测定是同一个水样，稀释到这三个标线范围，在低浓度，由于稀释的倍数越大，一点小的误差产生的结果偏差就较大。