COD低濃度和高濃度標線以及水樣的測定

一、實驗目的：

1、熟悉快速消解分光光度法測定水質化學需氧量過程中的設備。

2、掌握測定水質化學需氧量的方法以及不同濃度水樣的測定方法。

3、學會處理實驗數據、分析誤差產生的原因、并找出解決方法。

二、實驗原理：

試樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，在強硫酸介質中，以硫酸銀作為催化劑，經高溫消解后，用分光光度法測定COD值。當試樣中COD值為100mg/L至 1000mg/L，在 600nm±20nm 波長處測定重鉻酸鉀被還原產生的三價鉻（Cr³⁺）的吸光度，試樣中COD 值與三價鉻（Cr³⁺）的吸光度的增加值成正比例關系，將三價鉻（Cr³⁺）的吸光度換算成試樣的 COD 值。當試樣中 COD 值為 15mg/L 至 250mg/L，在 440nm±20nm 波長處測定重鉻酸鉀未被還原的六價鉻（Cr⁶⁺）和被還原產生的三價鉻（Cr³⁺）的兩種鉻離子的總吸光度；試樣中COD值與六價鉻（Cr6⁺）的吸光度減少值成正比例，與三價鉻（Cr³⁺）的吸光度增加值成正比例，與總吸光度減少值成正比例，將總吸光度值換算成試樣的COD 值。

三、實驗儀器及藥品：

（1）儀器：美析儀器 分光光度計；消解器；消解-比色管（10ml）；超純水器，電子天平；

（2）試劑：重鉻酸鉀；鄰苯二甲酸氫鉀；硫酸銀；濃硫酸；硫酸汞；

（3）試劑配制

① 重鉻酸鉀溶液

分別配置c（1/6K2Cr2O7）=0.5mol/L，0.05mol/L，0.02mol/L的溶液。

②硫酸-硫酸銀（1%）

向500ml濃硫酸中加入5g硫酸銀試劑，放置1—3天使之溶解。

③ COD標準溶液

以每克KHP（鄰苯二甲酸氫鉀）溶于1L水中對應COD為1776mg/L計算，分別配置實驗中需要的COD標準溶液。

四、實驗步驟：

1、硫酸—硫酸銀溶液配置：將5.0g硫酸銀加入到500mL硫酸中，靜置1d～2d，攪拌，使其溶解。

2、重鉻酸鉀標準溶液配置：c (1/6 K₂Cr₂O₇)=0.500mol/L稱取 24.5154g 重鉻酸鉀置于燒杯中，加入 600mL 水，攪拌下慢慢加入 100mL硫酸，溶解冷卻后，轉移此溶液于1000mL 容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。

    分別取溶液100ml、40ml置于1000ml容量瓶中，稀釋至標線，分別得到重鉻酸鉀標準溶液c (1/6 K₂Cr₂O₇)=0.050mol/L和c (1/6 K₂Cr₂O₇)=0.020mol/L。

3、鄰苯二甲酸氫鉀COD 標準貯備液配置：將鄰苯二甲酸氫鉀在102-120℃溫度下烘干2小時。按每克鄰苯二甲酸氫鉀對應COD1.176g/L配置COD為10000的標準溶液，將8.502克鄰苯二甲酸氫鉀溶解在1000ml水中得到COD為10000的標準溶液。

4、COD標準曲線的繪制：

高濃度（COD150-1500）：

1)用上述COD標準溶液配置成COD分別為150、300、600、900、1200、1500的COD溶液

2)往試管中分別加入c (1/6 K₂Cr₂O₇)= 0.5mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，上述COD標準溶液2ml，硫酸汞約0.03g（目的是消除氯離子干擾）。另以2ml純水代替COD標準溶液作為空白。

3)將上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h

4)于波長600nm處測其吸光度，做標準曲線。

低濃度1（COD50-150）：

1)用上述COD標準溶液配置成COD分別為50、75、100、125、150的COD溶液

2)往試管中分別加入c (1/6 K₂Cr₂O₇)= 0.05mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，上述COD標準溶液2ml，硫酸汞約0.03g（目的是消除氯離子干擾），另以2ml純水代替COD標準溶液作為空白。

3)將上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h

4)于波長440nm處測其吸光度，做標準曲線。

低濃度2（COD10-50）：

1)用上述COD標準溶液配置成COD分別為10、20、30、40、50的COD溶液

2)往試管中分別加入c (1/6 K₂Cr₂O₇)= 0.02mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，上述COD標準溶液2ml，硫酸汞約0.03g（目的是消除氯離子干擾）。另以2ml純水代替COD標準溶液作為空白。

3)將上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h

4)于波長440nm處測其吸光度，做標準曲線。

5、水樣的測定

1、取18支試管，分為三個濃度梯度組，編號A、B、C，。

2、水樣搖勻，分別取50ml、5ml、2ml于100ml容量瓶中，稀釋至標線，與上一步編號對應，分別為A、B、C。

3、處理方法見下表：

表1、三組水樣的測定方法

重復	1、2、3、4、5	6（空白）
A	加入0.5mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，水樣2ml，硫酸汞約0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 600nm波長處測吸光度	加入0.5mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，去離子水2ml，在消解器上150℃下消解2h， 600nm波長處測吸光度
B	加入0.05mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，水樣2ml，硫酸汞約0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波長處測吸光度	加入0.05mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，去離子水2ml，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波長處測吸光度
C	加入0.02mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，去離子水2ml，硫酸汞約0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波長處測吸光度	加入0.02mol/L重鉻酸鉀溶液1ml、硫酸-硫酸銀3ml，去離子水2m，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波長處測吸光度

   

五、實驗結果：

1、標線測定結果如下：

表2 各濃度測定結果

 

2、繪制成圖如下：

 

 

 

圖1 高濃度的COD150-1500測定標線

 

 

圖2 低濃度COD50-150測定標線

 

 

圖3 低濃度COD10-50測定標線

3、水樣測定結果如下表

（1）COD10-50水樣，把水樣稀釋了50倍

COD=31.07*50=1553.5mg/l

（2）COD50-150水樣，把水樣稀釋了20倍

COD=78.36*20=1567.2mg/l

（3）COD150-1500水樣，把水樣稀釋了2倍

COD=780.38*2=1560.76mg/l

以上水樣三個不同范圍的測定是同一個水樣，稀釋到這三個標線范圍，在低濃度，由于稀釋的倍數越大，一點小的誤差產生的結果偏差就較大。