测定化学需氧量(CODcr)的影响因素及改进方法

测定化学需氧量 (CODcr)的影响因素及改进方法

1 闫少千 2 徐涛

1 北京中瑞环泰科技有限公司 北京市大兴区 102600

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摘要：在水体环境监测时，需要对化学需氧量进行测定，从而反映出水体的真实情况，因此保证化学需氧量测定的准确性具有重要意义。本文对HJ828-2017标准中化学需氧量的测定方法进行了介绍，并且分析了测定化学需氧量(CODcr)的影响因素，基于原因对方法进行了改进。

关键词：化学需氧量；测定；影响因素；改进

在水体环境监测工作中，化学需氧量是一个重要的指标，是有机污染综合指标之一，根据该指标可以真实反应水体的状况，确保其检测的真实性，对于环境保护的管理有着重要的作用。在进行化学需要量的测定时，需要严格按照HJ828-2017来进行，该方法是我国提出的化学需氧量测定的重要标准方法。通过对该方法进行研究发现，在应用该方法进行化学需氧量的测定时，影响因素较多，通过对影响测定结果的因素进行分析，并且出去针对性的改进措施，可以提高测定结果的准确性。

1 测定化学需氧量（CODcr）概述

1.1 原理分析

该方法的原理是，通过在水样中加入一定量的重铬酸钾溶液，在强酸介质下以银盐作为催化剂，经过沸腾回流，以试亚铁灵作为指示剂，通过硫酸亚铁铵对水中没有被还原的重铬酸钾进行滴定，从而计算出消耗掉的重铬酸钾的量，并基于其计算出消耗样的质量浓度，计算出化学需氧量。

1.2 测定步骤

下面对HJ828-2017中规定的化学需氧量的测定步骤进行简单的介绍：

量取10.mL水样到锥形瓶中，按照顺序分别加入5mL硫酸汞溶液和重铬酸钾标准溶液，然后加入防爆珠并摇匀。将锥形瓶连接到回流装置冷凝管的下端，并且在冷凝管的上端缓慢加入15mL硫酸银-硫酸溶液，不断旋动锥形瓶，使之混匀，在溶液沸腾以后，使其保持微沸状态回流，时间为两个小时。在回流完成并且冷却之后，在冷凝水上端加入45mL水，对冷凝管进行冲洗，然后取下锥形瓶。在冷却到室温以后，在锥形瓶中滴加三滴试亚铁灵指示剂，然后用硫酸亚铁铵标准溶液对试样溶液进行滴定，当溶液的颜色从黄色转变为蓝绿色最终转变为红褐色以后，停止滴定，然后将使用的硫酸亚铁铵体积记录下来，根据其来计算剩余的重铬酸钾的量，然后计算出消耗掉的重铬酸钾的量，最终计算出水样中的化学需氧量。为了排除干扰，需要同步进行空白实验。

2 测定化学需氧量（CODcr）的影响因素

2.1 水样采集过程的影响

在水质检测过程中，水样采集是一项重要环节，其采集的准确性对监测结果的质量有着直接的影响。在取样时，需要确保取样量不能够太小，否则会由于所取原水样中的高耗氧的颗粒分布不均，导致所取样品代表性不好，导致存在较大的随机误差。而且，在取样时不能够使用聚乙烯瓶，因此在聚乙烯瓶的生产过程中会加入增塑剂和其它添加剂，因此会导致水样出现有机污染，而且聚乙烯容器也会吸附水样中的有机物，可能会导致测量结果偏低。

2.2 水样保存产生的影响

在水样的保存过程中，其中存在的微生物可能会使有机物分解，而且在存放时如果有氧气进入，也会导致水中的有机物分解，从而造成耗氧量下降，这样测定的化学需氧量的数值就会偏低。

2.3 试剂和材料的影响

试剂和材料也会对化学需氧量的测定结果造成影响。举例来说，如果试剂中含有比较多的还原性物质，会消耗比较多的重铬酸钾，导致空白值偏高，进而导致测定结果的准确性下降。试验用水的质量过对于试验结果的准确性造成比较大的影响，如去离子水中含有树脂浸出物，这会导致有机物不被交换的情况出现，进而造成空白值偏高。从外，如果试验中使用的玻璃器皿洁净程度不够，也会导致空白值偏高的问题。

2.4 实验过程中的影响因素

2.4.1 氯离子的影响

Cl^-是测定化学需氧量（CODcr）过程中一项重要的影响因素。根据相关理论，氧化1mg的Cl^-会使化学需氧量增加0.226mg。但是由于Cl^-会和Ag⁺反应生成AgCl沉淀，会导致化学需氧量测定结果偏低。此外，在酸性条件下还会发生6Cl^-+Cr₂O₇^2-+14H⁺=3Cl₂+2Cr₃+7H₂O的反应，CL₂不仅会能够逸出，而且还能够作为氧化剂将其它还原性离子氧化，从而导致化学需氧量偏高。此外，由于Cl^-可以和银催化剂发生反应，会对催化剂的效果差生影响。同时，白色的AgCl沉淀会影响滴定终点的颜色，影响终点的判断，而且氯化银沉淀也会被重铬酸钾氧化，从而导致氧化剂的损耗。总的来说，氯离子对于测定过程的影响是比较大的。

2.4.2 NO^2-的影响

NO^2-可以消耗重铬酸钾，从而导致重铬酸钾的用量上升，导致化学需氧量的测定结果偏高。

2.4.3 加热温度、加热时间、冷却时间的影响

在加热过程中，如果发生爆沸的情况，表示溶液中出现了局部过热的问题，从而影响测定结果。若在消解过程中没有出现沸腾的情况，则可能消解不完全，进而影响测定结果的准确性。在水质比较好的情况下，加热时间对测定结果的影响不大，而若水样污染时，如果加热的时间比较短，则会导致污染物没有充分氧化，进而造成测定结果偏低。冷却时间误差大会影响重现性，进而导致测定结果的准确度和精密度不佳。

3 测定化学需氧量(CODcr)改进方法

3.1 水样采集

在进行水样采集时，应选择带磨口塞的硼硅玻璃容器，而且在使用前要用水样进行清洗，每次采集的水样量应该超过100mL。

3.2 水样的保存

在水样达到实验室以后，应以最快的速度进行分析。若由于某种原因不能够立刻检测，需要加入硫酸，使其pH小于2，放在4℃的条件下保存，而且时间不能够超过5天。

3.3 试剂和材料

在选择试剂时，应选择优级纯或者质量良好的试剂，最好应用同厂家、批号的试剂，这样可以最大程度上降低系统误差。在试验用水的选择方面，首选蒸馏水、重蒸馏水和超纯水等，不能够应用去离子水。对于试验过过程中所需要的器皿，应确保清洗干净，清洗时要尽可能的避免带入有机物。

3.4 Cl^-干扰的消除

在测定化学需氧量(CODcr)时，去除Cl^-干扰主要采用以下几方面措施：隐蔽剂、减少掩蔽剂使用量和开发新型的掩蔽剂三种。在国标方法中，通过加入固定量的硫酸汞的方式来消除Cl^-的干扰。此外，还可以通过HgSO₄遮蔽法、稀释样品法和氯气校正法等来消除Cl^-的干扰。

3.5 NO^2-干扰的消除

通过加入氨基的方式来和NO^2-反应，从而消除NO^2-，避免其消耗重铬酸钾，从而消除其对化学需氧量测定的影响。

3.6 加热温度、加热时间、冷却时间要求

为了消除加热温度、加热时间、冷却时间对测定结果的影响，在加热过程中需要严格按照标准要求来进行，将温度控制在148℃±2℃。应保持均匀加热，使试液缓慢沸腾，但是不出现爆沸。在试验过程中，应增加回流时间，使难氧化的污染物得到充分氧化。为了提高回流冷凝的效果，应避免使用软质乳胶管，避免由于其损坏影响测定结果。

结论

为了实现可持续发展，加强环境的保护是非常重要的，环境监测是环境保护的重要手段。化学需氧量是水环境监测过程中重要指标，重铬酸盐法是测定化学需氧量的重要方式，对影响测定其准确性的因素进行分析，并且进行针对性的改进，从而保证化学需氧量测定的准确性。

参考文献

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