1、 化 学 化 工 与 环 境 工 程 学 院 讲 稿 专 用 纸 第 页 1 实验 八 水样中化学耗氧量 的测定 一、 实验 目的 1、 掌握 KMnO4法测定 水样中化学耗氧量 的原理和方法。 2、 掌握 KMnO4标准溶液的配制及标定方法。 3、正确计算测定结果。 二、实验原理 化学耗氧量（ COD）是量度水体受还原性物质（主要是有机物）污染程度的综合性指标。它是指水体中 易 被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，换算成氧的含量（以 mgL -1 计）。测定时，在水样中加入 H2SO4及一定过量的 KMnO4溶液，置于沸水浴加热，使其中的还原性物质氧化，剩余的 KMnO4 用一定量
2、过量的 Na2C2O4 还原 ，再以 KMnO4 标准溶液返滴Na2C2O4 的过量部分。由于 Cl-对此法有干扰，因而本法仅适用于地表水、地下水、饮用水和生活污水中 COD 的测定，含 Cl-较高的工业废水则应采用K2Cr2O7法测定。 反应的方程式为 4MnO4- + 5C + 12H+ = 4Mn2+ + 5CO2 + 6H2O 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 据此，测定结果的计算式为 水样VcVVVcCO D OCM n OM n O 1 0 0 000.32)(21)(45 24244 21 （ O2 mg/L） 式中：
3、V1为第 一次加入 KMnO4溶液体积， V2为第二次加入 KMnO4溶液的体积。 化 学 化 工 与 环 境 工 程 学 院 讲 稿 专 用 纸 第 页 2 市售的 KMnO4试剂常含有少量 MnO2和其他杂质，蒸馏水中含有少量有机物质，它们能使 KMnO4还原为 MnO(OH)2，而 MnO(OH)2又能促进 KMnO4的自身分解，见光时分解更快： 4MnO4- + 2H2O = 4MnO2 + 3O2+ 4OH- 因此， KMnO4 标准溶液采用间接法配制，储存于棕色瓶中，定期进行标定。 标定 KMnO4标准溶液的基准物质有 As2O3、铁丝、 H2C2O42H2O和 Na2C2O4等，
4、其中以 Na2C2O4最常 用。 Na2C2O4易提纯，不易吸湿，性质稳定 。 Na2C2O4在 105110 烘干约 2h 后冷却，就可以使用。 滴定时利用 MnO4-本身的紫红色指示终点，称为自身指示剂。 三、仪器与试剂 1、仪器 ： 50mL酸式滴定管 1支； 250mL锥形瓶 3个； 100mL量筒 1个； 10mL量杯 1个； 100mL烧杯 1个； 250mL容量瓶 1个 ； 25mL移液管 1支。 2、试剂 ： 0.01 molL-1KMnO4标准溶液（待标定）； 3molL-1H2SO4溶液； 1molL-1 MnSO4溶液；待测 水样 ； 基准 Na2C2O4（ s）。 四、
5、实验内容 1、 0.01 molL-1 KMnO4标准溶液的 配制 （由实验员配制） 用台秤 称取 0.6 g KMnO4固体于 400500 mL烧杯中， 用量筒 加入 350 mL蒸馏水溶解，混匀。 2、 0.01 molL-1KMnO4标准溶液的标定 准确称取基准物质 Na2C2O4（固体） 0.85 1.0g于小烧杯中，加水溶解 （ 注：80mL左右，微微加热，加快溶解速度） ，转移到 250mL容量瓶中，定容至刻化 学 化 工 与 环 境 工 程 学 院 讲 稿 专 用 纸 第 页 3 度并摇匀。 用 25mL 移液管移取 上述 Na2C2O4溶液于 250mL 锥形瓶中，加入 10
6、mL 3molL-1H2SO4溶液，加热至 75 85 （ 注： 即开始冒蒸气时的温度） ，加入 23 滴 MnSO4溶液 （ 注： 催化剂） ，趁热用 KMnO4标准溶液进行滴定至溶液呈微红色，半分钟不褪色即为终点。 3、 水样中化学耗氧量 的测定 用 25mL 移液管移取 待测水样 溶液于 250mL 锥形瓶中，加入 10mL 3molL-1H2SO4溶液， 再准确加入 KMnO4标准溶液 10.00mL， 立即加热至沸 （ 若此时红色褪去，说明水样中有机物含量较多，应补加适量 KMnO4溶液至试样溶液呈现稳定的红色 ） 。从冒第一个大泡开始计时，用小火煮沸 5min，取下锥形瓶，趁热加入
7、 25.00mL Na2C2O4标准 溶液 ，摇匀 （ 此时溶液应当由红色转为无色 ） 。用 KMnO4标准溶液滴定至稳定的淡红色即为终点。平行测定三次。 五、问题讨论 1、配制 KMnO4标准溶液时，为什么要将 KMnO4溶液煮沸一定时间并放置数天？配制好的 KMnO4 溶液为什么要过滤后才能保存？过滤时是否可以用滤纸？ 2、配制好的 KMnO4 溶液为什么要盛放在棕色瓶中保存？如果没有棕色瓶怎么办？ 3、 KMnO4溶液为什么要放在酸式滴定管中？ 4、用 Na2C2O4标定 KMnO4时，为什么必须在 H2SO4介质中进行？酸度过高或过低有何影响？可以用 HCl 或 HNO3调节酸度吗？为
8、什么要加热到至 7585 ？过高或过低有何影响？ 化 学 化 工 与 环 境 工 程 学 院 讲 稿 专 用 纸 第 页 4 5、标定 KMnO4溶液时，为什么第一滴 KMnO4加入后溶液的红色褪去很慢，而以后红色褪去越来越快？ 6、盛放 KMnO4 溶液的烧杯或锥形瓶等容器放置较久后，其壁上常有棕色沉淀物，是什么？此棕色沉淀物用通常方法不容易洗净，应怎样洗涤才能除去？ 7、 当水样中 Cl-含量高时，能否用该法测定？为什么 ？ 8、 测定水中 COD意义何在？有哪些方法可以测定 COD？ 六、实验数据记录与处理 1、 KMnO4标准溶液浓度的标定 2、 水样中化学耗氧量 的测定 倾出 Na2
9、C2O4的质量 m（ g） KMnO4溶液的终读数 （ mL） 初读数 （ mL） 用 量 （ mL） 1 0 0 00.2 5 000.255244224224 K Mn OOCNaOCNaK Mn O VMmc 平 均 值 （ molL-1） 相对平均偏差（ %） 化 学 化 工 与 环 境 工 程 学 院 讲 稿 专 用 纸 第 页 5 移取 水样 的体积 （ mL） 25.00 第一次加入 KMnO4溶液 的体积 V1（ mL） 10.00 加入 Na2C2O4溶 液的体积 V（ mL） 25.00 第二次加入 KMnO4溶液 体积 V2终读数 （ mL） 初读数 （ mL） 用 量 （ mL） 水样VcVVVcC O D OCM n OM n O 1 0 0 000.32)(21)(45 24244 21 （ mgL-1） 平 均 值 （ mgL-1） 相对平均偏差（ %）
