1、实验一 水样中化学耗氧量的测定水中化学耗氧量的大小是水质污染程度的主要指标之一。因水中含有无机还原性物质(如 NO2、S 2-、Fe 2+等)外,还可能含有少量有机物质。如有机物腐烂促使水中微生物繁殖,则污染水质,影响人体健康。如果工业用此水也不利,因为 COD 量高的水常呈现黄色,并有明显的酸性,对蒸汽锅炉有侵蚀作用,所以水中 COD 量的测定是很重要的。化学耗氧量的测定,目前多采用 KMnO4 和 K2Cr2O7 二种方法。KMnO 4 法适合测定地面水、河水等污染不十分严重的水质,此方法简便、快速。K 2Cr2O7 法适合于测定污染较严重的水。而 K2Cr2O7 法氧化率高,重现性好。(
2、一) 酸性 KMnO4 法一、原理:在酸性溶液中,加入过量的 KMnO4 溶液,加热使水中有机物充分与之作用后,加入过量的 Na2C2O4 使与 KMnO4 充分作用。剩余的 C2O42-再用 KMnO4 溶液返滴定,反应式如下:4KMnO4 + 6H2SO4 + 5C = 2K2SO4 + 4MnSO4 + 5CO2 + 6H2O2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2水样中若含 Cl-量大于 300 mg/L,将使测定结果偏高,可加纯水适当稀释,消除干扰。或加入 Ag2SO4,使 Cl-生成沉淀。通常加入 Ag2SO4 1.0 g,可消除
3、 200 mg Cl-的干扰。水样中如有 Fe2+、H 2S、NO 2-等还原性物质干扰测定,但它们在室温条件下,就能被KMnO4 氧化,因此水样在室温条件下先用 KMnO4 溶液滴定。除去干扰离子,此 MnO4-的量不应记数。水中耗氧量主要指有机物质所消耗的 MnO4-的量。取水样后应立即进行分析,如有特殊情况要放置时,可加入少量硫酸铜以抑制生物对有机物的分解。必要时,应取与水样同量的蒸馏水,测定空白值,加以校正。水中耗氧量的计算如下:COD(O2 mg/L) )25(108424OCNaKMnOVV样二、试剂1、 KMnO4 溶液 0.002 mol/L2、 Na2C2O4 溶液 0.00
4、5 mol/L3、 Ag2SO4 固体4、 CuSO4 固体5、 硫酸(1 :3)三 、分析步骤取 100 mL 水样于 250 mL 锥形瓶中,加 5 mLH2SO4(1:3) ,并准确加入 10 mL 0.002 mol/L KMnO4 溶液,立即加热至沸。煮沸 5 min 溶液应为浅红色。趁热立即用吸管加入0.005000 mol/L Na2C2O4 标准溶液 10 mL。溶液应为无色。用 0.002 mol/L KMnO4 标准溶液滴定由无色变为淡红色为终点。另取蒸馏水 100 mL,同上述操作,求空白试验值。(二) 重铬酸钾法一、原理:在酸性溶液中,加入一定量的 K2Cr2O7,煮沸
5、并回流。水样中的还原性物质被氧化。消耗一定量的氧化剂。剩余的氧化剂用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,根据加入的 K2Cr2O7 及消耗硫酸亚铁铵的量,可求出水样中的耗氧量,反应式如下:6Fe2+Cr2O72-+14H+ = 6Fe3+2Cr3+7H2O如水样中存在大量的 Cl ,则干扰测定,可加入 HgSO4 使与 Cl 生成 HgCl2 络合物,从而抑制 Cl 的干扰。氧化率与加热的时间有关,加热 1.0 1.5 h,氧化率几乎是一致的。如污染严重,可加入 Ag2SO4 促进氧化,时间也可长一点。如污染不十分严重,加热时间缩短至半小时。二、仪器和试剂1、磨口回流冷凝器的圆底烧瓶或三角瓶。2、H 2S
6、O43、邻菲罗啉-亚铁溶液:称取邻菲罗啉 C12H3NH2O 1.48 g 和硫酸亚铁 FeSO47H2O 0.70 g 溶于 100 mL 水中。4、重铬酸钾标准溶液 1/60.02500 mol/L:准确称取 K2Cr2O7 1.2210 g 溶于水中,定量转入 1000 mL 容量瓶中,加入水稀至刻度、摇匀。5、硫酸亚铁铵溶液:0.025 mol/L FeSO4(NH4)2SO46H2O 9.8 g 溶于 500 mL 水中,加浓 H2SO4 4 mL,加水稀释至 1 L,摇匀。按下述方法标定:用移液管准确移取1/60.02500 mol/L K2Cr2O4 溶液 25.00 mL 于
7、500 mL 锥形瓶中,加水稀至 250 mL。待冷却后,滴加邻菲罗啉-亚铁液指示剂 2 3 滴,用待标定的硫酸亚铁铵溶液滴定,当溶液由深绿色变为深红色即为终点。6、硫酸汞 HgSO47、硫酸银 Ag2SO4三、分析步骤1、移取适量水样于 300 mL 圆底烧瓶或三角烧瓶中,加水使其总量为 50 mL。2、加 HgSO4 0.4 g,加入浓 H2SO4 5 mL,充分摇匀。3、用移液管准确加入 1/60.02500 mol/L K2Cr2O7 标准溶液 25 mL,再加 H2SO4 7.0 mL,摇匀。4、加入 Ag2SO4 1 g,充分摇动后,加入几颗沸石防止暴沸。5、将带有磨口的回流冷凝器装于烧瓶之上,加热煮沸 1.5 h。6、待烧瓶冷却后,用约 25 mL 水洗涤冷凝器,然后取下冷凝器,将烧瓶中溶液转移于 500 mL 三角瓶中,用水洗涤烧瓶几次。7、加水稀释至约 350 mL,加邻菲罗啉- 亚铁指示剂 2 3 滴,过剩的 Cr2O72-用硫酸亚铁铵标准溶液返滴定。溶液由深绿色变为深红色即为终点。8、用 50 mL 蒸馏水代替水样,同上操作,求空白试验的返滴定值。