宋艷
(齊齊哈爾水文局,黑龍江齊齊哈爾161005)
化學(xué)需氧量(COD)是指在一定條件下,用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量,是描述水質(zhì)有機(jī)物污染程度、評(píng)價(jià)水質(zhì)好壞和污水治理效果的重要指標(biāo)之一,目前,COD的測(cè)定很多實(shí)驗(yàn)室采用重鉻酸鉀回流法,該分析方法的原理是在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑,經(jīng)沸騰回流后,以試亞鐵靈為指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀,由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。其計(jì)算公式為:
式中:C為硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度,mol/L;V1為空白試驗(yàn)所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL;V2為試樣測(cè)定所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滳定溶液的體積,mL;V0為試樣的體積,mL。
在日常的分析工作中,通過多次試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了一些值得關(guān)注的問題,對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單的歸納和總結(jié),并采取措施用以減小測(cè)定誤差。
蒸餾水和去離子水是兩種常用的實(shí)驗(yàn)室用水,經(jīng)過多次對(duì)這兩種水進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn),可以算出不同的COD空白值(見表1),由表1可見,蒸餾水的空白值明顯比去離子水的空白值要小,由于去離子水中含有微量樹脂浸出物和不能交換的有機(jī)物,容易在化驗(yàn)時(shí)造成空白值偏大,故不宜用作分析COD的實(shí)驗(yàn)用水,應(yīng)選用蒸餾水。
表1 不同實(shí)驗(yàn)室用水的COD空白值 mg/L
分析取樣時(shí),如果水樣瓶放置時(shí)間長(zhǎng),水樣就會(huì)分層,有的上清液與搖勻后的水樣COD值相差好幾倍,尤其是測(cè)定生活污水,要想得到準(zhǔn)確的COD監(jiān)測(cè)結(jié)果,關(guān)鍵是取樣要有代表性。首先,取樣前應(yīng)將樣瓶塞塞緊充分振搖,使得水樣中的粒、塊狀懸浮物盡量分散開,以便移取到較為均勻、有代表性的水樣。由于污水中含有大量不均勻的懸浮物,若搖勻后不快速取樣,懸浮物會(huì)很快下沉。取樣的移液管吸口在樣瓶的上、中、下不同位置取得的水樣濃度,特別是懸浮物的組成會(huì)大不一樣,都不能代表該污水實(shí)際狀況,測(cè)得的結(jié)果也沒有代表性。所以搖勻后立即快速取樣。
取樣量的大小也對(duì)COD測(cè)定的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響,按照標(biāo)準(zhǔn)方法要求,水樣的取樣量應(yīng)是20 ml,有時(shí)在COD值高的時(shí)候,習(xí)慣上少取水樣稀釋到20 ml,實(shí)際上,如果取水量太少,特別是測(cè)定污水時(shí),水中某種導(dǎo)致高耗氧的顆粒因分布不均很可能移取不上,這樣測(cè)出的COD結(jié)果與實(shí)際污水的需氧量會(huì)相差很大。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,取20 mL水樣測(cè)定COD結(jié)果規(guī)律性非常好。所以對(duì)于COD濃度較大的污水不應(yīng)一味采用減少取樣量的方法去滿足測(cè)定中重鉻酸鉀加入量及滴定液濃度的要求,而應(yīng)該在保證樣品有足夠的取樣量、有充分代表性的前提下去調(diào)整重鉻酸鉀的加入量及滴定液的濃度來滿足樣品特殊水質(zhì)的要求,這樣測(cè)定的數(shù)據(jù)才準(zhǔn)確。在標(biāo)準(zhǔn)COD分析方法中,重鉻酸鉀的濃度一般為0.025 mol/L,取樣量為20 mL。當(dāng)污水的COD濃度較高時(shí),通常是調(diào)高重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,調(diào)整為0.25 mol/L,以提供充分的氧化劑。此時(shí),硫酸亞鐵銨的濃度也要調(diào)到0.1 mol/L,這樣,取樣體積也會(huì)相對(duì)合理,誤差相對(duì)也會(huì)小一些。
該方法測(cè)定COD的主要干擾物為氯離子,對(duì)于含有氯離子較多的水樣,就采取措施消除干擾,標(biāo)準(zhǔn)方法中規(guī)定要用硫酸汞消除干擾,由于硫酸汞的毒性很大,極易產(chǎn)生二次污染,所以可以嘗試用硝酸銀掩蔽水中氯離子的方法,去除干擾,誤差也會(huì)小一些。
綜合以上分析,筆者認(rèn)為,對(duì)于COD的監(jiān)測(cè)分析,應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室用水、硫酸亞鐵銨的濃度、水樣的取樣量等因素進(jìn)行綜合控制,以保證能更好地滿足分析測(cè)定的要求,從而正確指導(dǎo)生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
在注意以上幾點(diǎn)進(jìn)行化驗(yàn)分析COD時(shí),該方法仍然存在著一些不足之處:
1)不能反應(yīng)水體被多環(huán)芳烴等物質(zhì)污染的狀況。
2)測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩小時(shí),耗時(shí)過長(zhǎng),對(duì)于回流水,電的浪費(fèi)都較大。
3)回流裝置占地空間大,對(duì)于批量的水樣分析速度慢。
4)分析所用的硫酸銀等藥品價(jià)格較貴,化驗(yàn)成本較高。
除了重鉻酸鉀法,COD的測(cè)定還有很多種,對(duì)于清潔水的測(cè)定,高錳酸鉀法更為簡(jiǎn)便快捷,但是對(duì)于污染較為嚴(yán)重的水體,還要用重鉻酸鉀法,雖然存在一些不足,但它是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法,相對(duì)而言,該方法最能充分而準(zhǔn)確地反應(yīng)出水體受還原性物質(zhì)污染的程度。
[1]黃君禮.水分析化學(xué)[M],北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1989.