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影响cod测定的因素

化学教案 时间:2020-07-17

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cod影响因素
篇一:影响cod测定的因素

CODcr分析的影响因子

化学需氧量(COD),是指在强酸并加热的条件下,用重铬酸钾作为氧化剂处理时所消耗养化剂的量,以氧的mg/L来表示。它是测定水体中有机物相对含量的重要指标。化学需氧量通常可作为衡量水体中有机物的相对含量。CODcr的定量方法因氧化剂的种类和浓度、氧化酸度、反应温度、时间及催化剂的有无等条件的不同而出现不同的结果。另一方面,在同样条件下也会因水体中还原性物质的种类与浓度不同而呈现不同的氧化程度。化学需氧量是一个条件性指标,必须严格按操作步骤进行,控制实验条件。本文探讨了分析过程中容易对分析结果产生影响的因子,并且对该因子产生的影响进行了说明。

1.实验部分概述:

1.1分析过程:

在强酸溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水中的还原性物质,过量的重铬酸钾以亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵回滴。根据硫酸亚铁铵的用量算出水中还原性物质消耗氧的量。

1.2计算公式:

公式一:

式中c——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度(mol/L);

V0 ——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(1/2O)摩尔质量(g/mol)。

2.分析过程中的影响因子评价

从分析过程以及计算公式中可以看出,在分析过程主要的影响因子是空白值、硫酸亚铁铵、滴定过程产生的误差和消解回流时间。

2.1空白值对测定结果的影响

空白值滴定的准确与否直接关系到结果的准确性,影响空白结果的因素有:空白水质、重铬酸钾标准溶液、硫酸的纯度和滴定误差。

(1)空白水质一般用蒸馏水,有时会用到高纯水和除盐水,但测定结果都比蒸馏水结果偏大,同时空白的测定结果和水放置的时间也有一定的关系。所以最好选用新制的蒸馏水。

(2)重铬酸钾标准溶液浓度的不同对空白值影响也很大,高浓度比低浓度结果高得多,因此在分析样品时应选用合适的浓度,否则测定结果是不准确的,对于大于50mg/L 样品要用高浓度的标准溶液,对于小于50mg/L的样品要用低浓度的标准溶液,另外要注意样品要及时分析,放置时间长结果会变小。

重铬酸钾本身的纯度对标准溶液的影响也很大,因此在实验过程中要选用优级纯。

(3)硫酸的纯度,含杂质和还原性物质多的硫酸会消耗更多的重铬酸钾,造成空白值偏大,直接影响结果的准确性,因此要选用品质好的硫酸。

(4)滴定误差,如果在滴定过程中空白值产生一滴的误差那么样品结果的理论值相差大约2mg/L,因此滴定的准确度直接关系到样品的准确性。

2.2硫酸亚铁铵标准溶液浓度有公式

来确定,由于硫酸亚铁铵很不稳定,

因此每次做实验都要同时标定,而且要与样品同时滴定,特别是要和样品选用同样的硫酸和稀释水。硫酸亚铁铵浓度主要受滴定和标定以及纯度的影响。

(1)滴定是CODcr分析过程中最关键的环节之一,用硫酸亚铁铵回滴未消耗的

重铬酸钾,滴定注意事项:①水样完全冷却到室温时再滴定;②每次滴定时从滴定管的零点或尽量接近零点开始滴定,减少刻度本身引起的误差;③滴定时不能剧烈摇晃锥形瓶,避免瓶内试液溅出,否则影响测定的准确度。

(2)引起标定误差和重铬酸钾的不确定度相关,重铬酸钾的纯度和称量都会引起标定误差,重铬酸钾配制过程中天平、温度、湿度都会引起误差,所以在配制标准溶液过程中要严格控制实验条件。为减少误差在实验过程中标定采取平行测定,一般标定三次取平均值。

(3)硫酸亚铁铵的纯度是影响硫酸亚铁铵浓度准确性的主要因素之一,在实际试验过程中要选用品质和纯度好的试剂。

2.3滴定误差

COD的测定过程中,空白值、硫酸亚铁铵的标定和重铬酸钾回滴都涉及到滴定,影响滴定的主要因素主要是:视觉、温度还有滴定管本身的误差。降低滴定误差要严格按照操作规范来进行。

2.4消解回流冷却放置时间

(1)消解时间,GB11914-89方法中要求消解时间是2h,应自开始沸腾时开始计时,在分析过程中要严格控制消解时间。

(2)冷却放置时间,经实验证明不同浓度的样品回流冷却至室温后0~20h后没有明显变化,满足COD精密度要求,所以样品冷却至室温后可在20h内滴定。判断是否冷却可以用手摸冷却出水是否有温感,若有温感测定结果会偏低,因此要在样品完全冷却后滴定。

2.5水样

分析过程中要注意水样的保存和分析取样,水样采集后应尽快分析,在采集时加入硫酸使pH小于2,以利于保存,样品在4℃时比较稳定。分析取样时一定要将水样摇匀。

需要稀释的水样,取样量不应小于5ml,CODcr高的水样应逐级稀释,以减少因

稀释引起的误差。

3.综述

以上主要就在分析过程中影响化学需氧量的主要因素进行分析,以及如何避免这些误差进行说明。本文主要是本人在实际工作中碰到的问题及解决方法和实践经验的总结,希望能更好的进行监测分析提供参考。

参考文献:

[1]国家环保总局.水和废水监测分析(第四版)(增补版)[M]北京 中国环境科学出版社,2002.12

[2]张雪盈、吴文龙、谢慧,CODcr准确测定影响因素分析和注意事项[J],河南

电力 2008.4

[3] 尚春林、徐冬梅、王林、王海兵,影响COD 测定因素探讨——样品保存时

间和样品回流冷却后放置时间的影响[J],水质监测2009.12

低浓度CODcr测定的影响因素及误差分析
篇二:影响cod测定的因素

低浓度污水中CODcr测定的影响因素及误差分析

化学需氧量(COD)是在一定条件下,用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的强氧化剂的量,以氧的毫克/升表示,它是指示水体有机物污染的主要指标。在水污染控制中,COD是我国实施排放总量控制的指标之一。对于污水,我国规定用重铬酸钾法,所测得数据用CODcr表示。

本文主要对在分析过程中的影响因子:空白值、重铬酸钾浓度、水样的保存条件及其它因素进行研究。

1 空白试验值的影响及解决方法

空白试验值对COD 的准确度影响较大,特别是对低CODcr值的水质分析影响更大。大量试验证明,影响空白值的主要因素有硫酸的质量、试验用水及试剂浓度. 1. 1 硫酸质量对空白值影响及解决方法

通过大量实验证实,不同产地和不同质量硫酸对空白值有不同的影响,影响大时,甚至相差几倍。解决这一问题的方法就是用优级纯硫酸或质量好的分析纯硫酸,分析过程中要用同一厂家、同一批号的硫酸。 1. 2 实验用水对空白值影响及解决方法

影响cod测定的因素。

通过几组实验证实,不同实验用水对实验空白值有很大影响,分别用蒸馏水、超纯水进行空白实验,其结果如下表:

表1 不同水质测定的空白CODcr值

由表1可知超纯水的测定结果比蒸馏水结果偏大。 要想使空白值降到最低,最好在实验用水时,选择蒸馏水,而不用超纯水,且实验用水不能放置时间太长,最好选用新制的蒸馏水,蒸馏水置放时间最长为3天。 1. 3 试剂浓度对空白值及测定的影响

国标CODcr 测定方法中规定重铬酸钾和硫酸亚铁氨的两种浓度。 第一组试剂浓度: (1)

重铬酸钾标准溶液(1/6K2CrO7=0.2500mol/L):称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。

(2)

硫酸亚铁铵标准溶液[(NH4)2 Fe(S04)2·6H2 0≈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定。

第二组试剂浓度:

(1) 重铬酸钾标准溶液(1/6K2CrO7=0.0250mol/L):称取预先在120℃烘干2h

的基准或优级纯重铬酸钾1.2258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀释至标线,摇匀。

(2) 硫酸亚铁铵标准溶液[(NH4)2 Fe(S04)2·6H2 0≈0.01mol/L]: 称取

3.95g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定。

分别用两种不同浓度的试剂测定实验用水的空白值,实验结果如下表:

表2 标准液浓度测定的空白CODcr值

由表2可知低浓度的试剂所测定的COD空白值相对较低,因此在做空白实验或测定CODcr时尽可能使用低浓度的试剂, 特别是测定CODcr值小于50mg/l时, 更应如此。

2 重铬酸钾浓度的影响

实验中分别采用上面两组所配的试剂,分别取3组水样进行测定,结果如下表:影响cod测定的因素。

表3 不同标准液浓度测定水样的CODcr值

由表3可知,高浓度的重铬酸钾溶液具有相对较强的氧化能力,测定结果相对较高。用高浓度的重铬酸钾测定CODcr浓度较低的水样相对误差较大,精密度较低。故低浓度CODcr的水样易采用低浓度的重铬酸钾溶液氧化。

3 不同测定方法的影响

本文主要对经典回流法与HACH仪器法进行了比较。

经典回流法是在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液 并在强酸介质下以银盐作催化剂经沸腾回流后以试亚铁灵为指示剂用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。

HACH仪器法采用已知浓度的重铬酸钾溶液在硫酸- 硫酸银作用下在封闭反应瓶中被还原,在一定波长下测定重铬酸钾的吸光度值,仪器自动将吸光度值转换成消耗氧的质量浓度。

实验中分别采用上面两种方法,分别取3组水样进行测定,结果如下表:

表4 经典回流法与HACH仪器法测定的水样CODcr值

由上表可知,经典回流法与HACH仪器法的测量结果无显著差异。相对来说HACH仪器法测定结果相对误差较小,精密度较高。

4 水样的保存与均化

水样的采取、保存和均化是影响CODcr测定的又一因素。为保证测定结果的准确、可靠,必须使水样保持均匀,且有代表性。盛装水样的仪器用水样淋洗,使器壁所吸附的成分与水样一致。采集CODcr的水样可以选择硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶。由于水样中存在微生物,它会使有机物分解,引起CODcr的变化,因此采集的水样应立即进行分析。如不能立即分析,可按下列要求进行保存:用硬质玻璃瓶采集的水样需加硫酸调节水样PH≤2保存,可保存2天;用聚乙烯瓶采集的水样需在-20℃冷冻,可保存一个月。

下表为水样加硫酸调节水样PH≤2,至于0-5℃冷藏,每天对水样测量一次CODcr的值,结果如下表:

表5 不同保存时间水样CODcr值测定结果及衰减量

由表5的结果可以看出,样品的存放时间对分析结果有很大影响,时间越长,样品的衰减量越大。因此采集样品后必须及时分析。 4 其它影响因素

(1) 操作过程要仔细,溶液配制要准。所用试剂应为同一批号,同一厂家,同一质量,以免带入系统误差。

(2) 所用仪器应用水或酸洗,尽可能不用肥皂水洗,以免带入有机物而影响COD测定。如必须用肥皂水洗,也要洗后用酸泡,然后水洗,使用前应再用水样淋洗。

(3) 水样回流消化分解时,冷凝要充分,避免有机物挥发造成损失,而影响COD 测定。

(4) 如果水样中COD含量高,那么在稀释时,取样量不得小于5 mL ,否则分析数据缺乏代表性。

(5) 加热回流期间,不可断电、停水,否则影响COD测定结果。

CODCr准确测定影响因素分析和注意事项
篇三:影响cod测定的因素

环境监测实验思考题答案
篇四:影响cod测定的因素

实验一 水质监测

1、pH

(1)为什么在测定溶液的酸碱度时,不能将pH试纸直接浸入溶液中?

答:测量水溶液酸碱度的正确方法是,用试棒点取水样在pH试纸上,而不应直接将pH试纸插入待测水样中。这是因为pH试纸的显色机理本质上是一种化学反应,当将pH试纸直接插入待测水样中时,大量的水样溶液将pH试纸本身所含的显色剂稀释了,冲淡了,从而影响显色的色度造成度数误差。

(2)测定溶液pH值时为什么要先用标准pH缓冲溶液进行定位?玻璃电极使用前为什么要处理?影响cod测定的因素。

答:用pH缓冲溶液标定是为了消除不对称电位的影响。因为干玻璃电极不显示pH效应,只有经过水化的玻璃电极才显示pH效应,玻璃电极经浸泡24小时以上,就可形成稳定的水化层,使玻璃电极的膜电位在一定温度下与试液的pH值成线性关系,因此玻璃电极在使用前应在蒸馏水或0.1N盐酸中浸泡24小时以上.

(3)为何测pH时要按从稀到浓的次序测定?

答:因为后面一个始终浓度大于前面一个,所以要是用pH电极测试稀溶液后再放到浓的里,影响不大。但要是从浓到稀,电极从浓溶液带出的残液进入稀溶液,电极上的残液将影响稀溶液的测试结果。

2、溶解氧:

(1)碘量法测定溶解氧的过程中如何避免空气中氧的干扰?

答:溶解氧采样时,应是水溢流,且碘量瓶上不能附有气泡,采样瓶需要水封。 在固定溶解氧、吸取溶液等的过程中,应将移液管插入水面下。

(2)在配置硫代硫酸钠标准溶液时,所用的蒸馏水为何要先煮沸并冷却后才能使用? 答:赶出水中溶解氧。

空白试验时有时空白值过大,正常的空白值为1-2滴,若超过此数表明蒸馏水制备过久,可能其中溶解了较多的氧,KI会与氧发生反应产生I2,同时蒸馏水中的氧本身也会和硫代硫酸钠标准溶液发生反应,这两方面都会增加硫代硫酸钠标准溶液消耗量使空白值过大:

4I- + 4H+ + 4 O2 = 2 I2 + 2H2O

2S2O32- + O2 = 2SO42- +2S↓

因此每次标定时均应使用新鲜制备的蒸馏水或将蒸馏水重新煮沸10min,冷却后使用,这样可有效避免上述情况的发生。

(3)溶液被滴定至淡黄色,说明了什么?为什么在这时才可以加入淀粉指示剂? 答:溶液为淡黄色时说明I2消耗殆尽,接近终点。

淀粉指示剂的加入要在近终点时加入是因为若加入过早,因碘释放慢,终点会迟后,使滴定结果产生误差。

(4)为什么通过滴定I2可计算出DO的含量?

根据原理解释。

3、浊度

(1)浊度的测定在操作上应注意什么?

答:水中应无碎屑和易沉颗粒,如所用器皿不清洁,或水中有溶解的气泡和有色物质时干扰测定。

(2)有时会加入少许生物抑制剂,起何作用?

答:抑制水样中藻类等生物的生长。

4、COD

(1)为什么要测定化学需氧量?

化学需氧量反映了水体中受还原性物质污染的程度,而还原性物质主要为有机化合物,因此,化学需氧量是判断水体受有机物污染程度的主要综合指标,同时它还是我国实施污染物排放总量控制的主要指标之一。

(2)重铬酸钾法测定化学需氧量的过程中,硫酸汞和硫酸—硫酸银各起什么作用?

答: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2000mg/L的样品应先作定量稀释、使含量降低至2000mg/L一下,再行测定。

硫酸—硫酸银起催化作用及提供酸性环境。

实验二 水中金属离子的测定

1、铬

(1)用于测定铬的玻璃器皿可以用重铬酸钾洗液洗涤吗,为什么?

用于测定铬的玻璃器皿不应用重铬酸钾洗液洗涤。因为残留在玻璃器皿上的重铬酸 钾会影响Cr6+的含量的测定。影响cod测定的因素。

(2)Cr6+的最佳显色酸度是什么,显色温度和显色时间对其显色有何影响?

Cr6+与显色剂的显色反应一般控制酸度在0.05-0.3mol/L(1/2H2SO4)范围,以0.2mol/L 时显色最好。显色前,水样应调至中性。显色温度和放置时间对显色有影响,在15℃时, 5-15min 颜色即可稳定。

2、铁

(1)试验中的注意事项有哪些?

①各批试剂的铁含量如不同,每新配一次试液,都需重新绘制校准曲线。

②含CN-或S2-的水样酸化时,必须小心进行,因为会产生有毒气体。

③若水样含铁量较高,可适当稀释;浓度低时可换用30mm 或50mm 的比色皿。 等…

(2)邻菲啰啉分光光度法测定铁的含量的原理是什么?

亚铁离子在pH3---9 之间的溶液中与邻菲啰啉生成稳定的橙红色络合物,该络合物的 最大吸收波长是510nm,用还原剂(如盐酸羟胺)将高铁离子还原,可测高铁离子及总 铁含量。

实验三 水中氨氮的测定

(1)在蒸馏比色测定氨氮时,为什么要调节水样的pH在7.4左右?pH偏高或偏低对测定结果有何影响?

使水样为微碱性,便于氨氮以氨的形式释放出来。

NH4+ + OH- = NH3·H2O (1)

NH3·H2O + H+ = NH4+ + H2O (2)

pH高时,意味着OH-多,发生反应(1),离子态氨氮向游离氨转化,pH值低时,意味

着H+多,发生反应(2),游离氨向离子态氨氮转化。即当pH值偏高时,游离氨的比例较高。反之,则铵盐的比例高。所以pH偏高和偏低均不利于氨氮的测定,使测定结果偏低。

补充说明:当水样在标准条件下,可被蒸馏出并在滴定时能与酸反应的物质均干扰测定,如挥发性胺类,尿素和氯胺等,则将使测定结果偏高。

(2)为什么采用蒸馏法进行预处理?

在测定氨氮时,水样的预处理包括絮凝沉淀法和蒸馏法,较清洁的水样的预处理用絮凝沉淀法。蒸馏的目的是为了使水样中的NH3和NH4+转化成氨形式,用硼酸作为吸收液。蒸馏还可以排除水样中其他物质,干扰物质的存在通常会影响显色,使测量数值与实际值有误差。

实验四 四氯汞盐吸收-副玫瑰苯胺分光光度法测定空气中二氧化硫

思考题

一、本次试验的误差来源有哪些?应如何减少误差?

1. 采样时应注意检查采样系统的气密性、流量、恒温温度,及时更换干燥剂及限流孔前的

过滤膜,用皂膜流量计校准流量,做好采样记录。

2. 显色温度、显色时间的选择及操作时间的掌握是本实验成败的关键。应根据实验室条件、

不同季节的室温选择适宜的显色温度及时间。显色温度低,显色慢,稳定时间长。显色温度高,显色快,稳定时间短。操作人员必须了解显色温度、显色时间和稳定时间的关系,严格控制反应条件。测定样品时的温度与绘制校准曲线时的温度之差不应超过2℃。

3. 本方法的主要干扰物为氮氧化物、臭氧、锰、铁、铬等。加入氨基磺酸铵可消除氮氧化

物的干扰;采样品后放置一段时间可使臭氧自行分解;加入磷酸及乙二胺四乙酸二钠盐可以消除或减少某些重金属离子的干扰。

4. 六价铬能使紫红色络合物褪色,产生负干扰,故应避免用硫酸-铬酸洗液洗涤玻璃器皿。

若已用硫酸-铬酸洗液洗涤过,则需用盐酸溶液(1+1)浸洗,再用水充分洗涤。

二、测定一次结果能否代表日平均浓度?假如你测定的结果是日平均浓度,达到哪一级大气质量标准?

一次结果并不能代表日平均浓度,日平均浓度,严格地说是一昼夜污染物质浓度的平均值。因此,采样应用自动连续的监测仪器。如果用非连续性仪器或手工采样,则时间间隔越短代表性越强。在白天第一次采样时间要早,最后一次采样时间要迟,以便把早晨逆温破坏之前和逆温出现之后的不利气象条件包括在内。在测定最大容许浓度时.还要测定气象条件,如风向、风速、大气压、温度梯度等参数,因为气象因素对最高容许浓度有着重要影响。

实验五 校园噪声的测定

1、噪声测定过程中有哪些干扰因素,如何消除这些干扰因素?

(1)反射声的消除:当测量现场附近物体的尺寸大于声波的波长时,物体就会对声波产生反射。为避免对测量的影响,应使这种物体远离声源及传声器(315 m 以上)或在选择测点时尽可能使噪声源的直达声大于反射声10 dB 以上,在这种情况下,反射声的叠加可忽略不计。

(2)风力影响的消除:风本身是一种噪声,因此最好在无风天气测量。测量时,风力< 4 级(515 m),可用防风罩套住传声器;风力> 4 级,则不宜进行测量。

(3)振动和颤动噪声的消除:在操作噪声仪时应轻拿轻放,特别是在按启动键时,应避免振动引起的电脉冲造成测量瞬时值偏离。另外,倍频程声压级120 dB 以上的强噪声可引起测量仪器机壳振动,这种振动传导给传声器会引起颤噪声。为避免颤噪声的干扰,可将测量仪器与噪声场隔离,即用长电缆连接传声器和声级计主体。

(4)人为噪声的消除:围观噪声仪(很多同学一起测量时),可造成测量值偏高。遇此情况应暂停监测,带同学远离后,再行监测。

其他参考各自测点的情况。

实验六 土壤重金属的测定

(1)为什么分液漏斗的活塞上不得涂沫油性润滑剂?

答:分液漏斗的活塞不得涂抹凡士林防漏,因为凡士林溶于四氯化碳会给实验结果带来误差。

(2)当含有大量的铬和锡过量的其他氧化性离子以及氰化物硫化物和有机物时,是否会对铜的测定产生干扰?如何去除?

答:会产生干扰。加入亚硫酸使铬酸盐和络合的铬离子还原,可以避免铬的干扰。加入盐酸羟胺溶液(盐酸羟胺溶液的体积最多可达20mL),可以消除锡和其他氧化性离子的干扰。通过消解过程可以除去氰化物硫化物和有机物的干扰。

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