花建麗
摘 要:跟蹤化學(xué)需氧量(COD)測定研究進(jìn)度,從新催化材料引入和測定方法2方面的創(chuàng)新入手進(jìn)行闡述。研究快速、準(zhǔn)確、無污染的COD測定方法在環(huán)境監(jiān)測工作中具有重要的意義。
關(guān)鍵詞:化學(xué)需氧量;測定方法;研究進(jìn)展;新催化材料
中圖分類號:X832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.042
化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)是指在一定條件下,經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理時(shí),與水樣中溶解性物質(zhì)和懸浮物所消耗的重鉻酸鹽相對應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度。它是表征水體中還原性物質(zhì)的綜合性指標(biāo),也是評價(jià)水體受有機(jī)物污染程度的重要指標(biāo),是水污染分析中的常規(guī)分析工作。采用傳統(tǒng)、經(jīng)典的國標(biāo)方法測定的結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好,但是,需要消耗大量的H2SO4和Ag2SO4,為了消除氯離子的干擾,還需要加入會對環(huán)境造成二次污染的毒性物質(zhì)HgSO4。所以,隨著社會各界對環(huán)境資源問題的日益重視,科研人員們對COD的測定方法進(jìn)行了一系列的研究和改進(jìn)創(chuàng)新。
1 新催化材料引入創(chuàng)新
2007年,Zhang課題組制備出了納米級光催化ZnO/TiO2膜,并將其用于化學(xué)需氧量的測定中。該方法主要用于地表水COD值的測定,最低能測到0.1 mg/L,同時(shí),該方法與傳統(tǒng)COD測定結(jié)果保持了較好的一致性。在此之前,Kim Y. C.課題組就曾提出,將光催化感光技術(shù)用于流動注射分析的COD測定中。在城市污水COD的處理過程中,Bansode R. R.課題組則獨(dú)具匠心地使用了微粒殼狀活性炭進(jìn)行處理,體現(xiàn)出了綠色環(huán)保、可持續(xù)的思想。
2 測定方法的改進(jìn)創(chuàng)新
在COD測定方法的創(chuàng)新上,Korenaga T課題組使用硫酸鈰(IV)鹽作為氧化劑,通過流動注射分析的方法測定化學(xué)需氧量。該方法的優(yōu)點(diǎn)是在非常溫和的操作條件下,能將樣品比較完全的氧化,其最低檢出限與標(biāo)準(zhǔn)相對偏差分別為0.5 mg/L和0.6%,每次僅進(jìn)樣50 uL,只需3 min時(shí)間便能得出結(jié)果。同時(shí),該方法不使用任何掩蔽劑,避免了劇毒汞鹽的污染,測定不同類型的廢水COD結(jié)果與傳統(tǒng)、經(jīng)典的方法具有一致性。隨后,Zhao課題組提出了使用一種光電化學(xué)方法直接測定COD值,該方法很容易實(shí)現(xiàn)COD的自動監(jiān)測,只需要使用少量的試劑,花費(fèi)較少的時(shí)間。近年來,隨著催化材料技術(shù)的發(fā)展,Zheng Q.課題組將有序自組裝的TiO2感光納米管用于COD測定中,并且取得了比較滿意的研究結(jié)果。
3 結(jié)束語
綜上所述,研究者們通過加入新催化材料或在測定方法上進(jìn)行創(chuàng)新探索,改變了反應(yīng)的微觀環(huán)境,使有機(jī)物更容易被氧化,而且也簡化了反應(yīng)過程。這些進(jìn)步為未來COD測定達(dá)到“快速、準(zhǔn)確、無污染”的要求邁出了堅(jiān)實(shí)的一步,同時(shí),它在環(huán)境監(jiān)測工作中也具有非常重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]北京市化工研究院.GB/T 11914—89 水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測定 重鉻酸鉀法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1990.
[2]Zhang Z H,Yuan Y,F(xiàn)ang Y,et al.Preparation of photocatalytic nano-ZnO/TiO2 film and application for determination of chemical oxygen demand[J].Talanta,2007(3):523-528.
[3]Kim Y. C.,Lee K H,Sasaki S,et al.Photocatalytic sensor for the determination of chemical oxygen demand using flow injection analysis[J].Analytica Chimica Acta,2001(1):59-66.
[4]Bansode R. R.,Losso J. N.,Marshall W.E.,et al.Pecan shell-based granular activated carbon for treatment of chemical oxygen demand(COD)in municipal wastewater[J].Bioresource Technology,2004(2):129-135.
[5]Korenaga T,Zhou X J,Okada K,et al.Determination of chemical oxygen demand by a flow-injection method using cerium(IV)sulphate as oxidizing agent[J].Analytica Chimica Acta,1993(2):237-244.
[6]Zhao H.J,Jiang D L,Zhang S,et al.Development of a direct photo electro chemical method for determination of chemical oxygen demand[J].Analytical Chemistry,2004(76):155-160.
[7]Zheng Q,Zhou B,Bai J,et al.Self-Organized TiO2 nanotube array sensor for the determination of chemical oxygen demand[J].Advanced Materials,2008(20):1044-1049.
〔編輯:白潔〕