重铬酸钾(CODcr)传统的回流冷凝滴定法测定COD
1、原理:在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量算出水样中还原 性物质消耗氧的量。
2、干扰及其消除:酸性重铬酸钾氧化性很强,可氧化大部分有机物,加入硫酸银作催化剂 时,直链脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有机物却不易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂 液体接触,氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与硫酸银作用产生 沉淀,影响测定结果,故在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于2000ml/L的样品应先作定量稀释,使含量降低至 2000mg/L以下,再行测定。
3、方法的适用范围:用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值。用 0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5~50mg/L的COD值,但准确度较差。
回流装置:带250ml锥形瓶的全玻璃回流装置(如取样量在30ml以上, 采用500ml锥形瓶的全玻璃回流装置)。
(1)加热装置:电热板或变阻电炉。
(2)50ml酸式滴定管。
试剂
(1)重铭酸钾标准溶液(1/6KiCrOr-0250molL):称取预先在120℃烘干 2小时的基准或优级纯重格酸钾12.258g溶于水中,移入1000ml容量 瓶,稀释至标线,摇匀。
(2)试亚铁灵指示液:称取1485g邻非罗啉(C12lHaN2H20,1,10- phenanthnoline),0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H20)溶于水中,稀释至 100ml,贮于棕色瓶内。
(3)硫酸亚铁铵标准溶液[(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O~0.1mol/L]:称取39.5g硫酸 亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20ml 浓硫酸,冷却后移入1000ml 容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标 标定方法:准确吸取10.00ml重铬酸钾标准溶液于500ml锥形瓶中,加水 稀释至110ml左右,缓慢加入30ml浓硫酸,混匀。冷却后,加入3滴试亚铁 灵指示液(约0.15ml),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色 至红褐色即为终点。
C【(NH4)2Fe(SO4)2】=0.25×10/v
式中:
C:硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L)
V:硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量(ml)
(4)硫酸硫酸银溶液:于2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银。放置1~2天,不 时摇动使其溶解(如无2500ml容器,可在500ml浓硫酸中加入5g硫酸银)
(5)硫酸汞:结晶或粉末。
步骤:
(1)取20.00ml混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.00ml)置250ml磨口 的回流锥形瓶中,准确加入10ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸 石,连接磨口回流冷凝管,从冷凝管上口慢慢地加入30ml硫酸一硫酸银 溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2小时(自开始沸腾时计 时)
注:①对于化学需氧量高的废水样,可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂,于 15×150mm硬质玻璃试管中,摇匀,加热后观察是否变成绿色。如溶液显绿色,再适当减少废水取样量,直至溶液不变绿色为止,从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时,所取废水样量不得少于5ml,如果化学需氧量很高,则废水样应多次稀释。②废水中氯离子含量超30mgL时,应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中,再加20ml 废水(或适量废水稀释至20ml),摇匀。以下操作同上。
(2)冷却后,用90ml水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液总体积不得少于 140ml,否则因酸度太大,滴定终点不明显。
(3)溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标 准溶液的用量。
(4)测定水样的同时,以20ml重蒸馏水,按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
计算
CODcr(O2,mg/L)=(V0-V1)×C×8×1000/v
式中:
C:硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L)
Vo:滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液用量(ml)
V1:滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(ml)
V:水样的体积(ml)
8:氧(1/20)摩尔质量(g/mol)。
注意事项
(1)使用0.4g硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg,如取用20ml水样, 即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低,亦 可少加硫酸汞,使保持硫酸汞:氯离子=10:1(w/W)。若出现少量 氯化汞沉淀,并不影响测定。
(2) 水样取用体积可在10-50ml范围之间,但试剂用量及浓度需按表1进 行相应调整,也可得到满意的结果。
表1水样取用量和试剂用量表
水样体积 (ml) | 0.2500mol/l K2Cr2O7溶液(ml) | H2SO4-Ag2SO4 溶液(ml) | HgSO4 (g) | FeSO4(NH4)2SO4 (mol/L) | 滴定前总体积 (ml) |
10.0 | 5.0 | 15 | 0.2 | 0.050 | 70 |
20.0 | 10.0 | 30 | 0.4 | 0.100 | 140 |
30.0 | 15.0 | 45 | 0.6 | 0.150 | 210 |
40.0 | 20.0 | 60 | 0.8 | 0.200 | 280 |
50.0 | 25.0 | 75 | 1.0 | 0.250 | 350 |
(3) 对于化学需氧量小于50mg/L的水样,应改用0.0250molL重铬酸钾标 准溶液,回滴时用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液。
(4)水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5-4/5为宜。
(5)用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢钾的理论CODcr为1.176g,所以溶解0.4251g邻苯二甲 酸氢钾(HOOCC6H4C00K)于重蒸馏水中,转入1000ml容量瓶,用重 蒸馏水稀释至标线,使之成为500mg/L的CODer 标准溶液。用时新配。
(6)CODcr的测定结果应保留三位有效数字。
(7)每次实验时,应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定,室温较高时尤其应注意其浓度的变化。