COD检定规程.docx
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COD检定规程
水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法
1.适用范围
适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中化学需氧量(COD)的测定。
对未经稀释的水样,其COD测定下限为15mg/L,测定上限为1000mg/L,其氯离子浓度不应大于1000mg/L。
对于化学需氧量(COD)大于1000mg/L或氯离子含量大于1000mg/L的水样,可经适当稀释后进行测定。
2.原理
试样中加入已知量的重铬酸钾溶液,在强硫酸介质中,以硫酸银作为催化剂,经高温消解后,用分光光度法测定COD值。
当试样中COD值为100mg/L至1000mg/L,在600nm±20nm波长处测定重铬酸钾被还原产生的三价铬(Cr3+)的吸光度,试样中COD值与三价铬(Cr3+)的吸光度的增加值成正比例关系,将三价铬(Cr3+)的吸光度换算成试样的COD值。
当试样中COD值为15mg/L至250mg/L,在440nm±20nm波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬(Cr6+)和被还原产生的三价铬(Cr3+)的两种铬离子的总吸光度;试样中COD值与六价铬(Cr6+)的吸光度减少值成正比例,与三价铬(Cr3+)的吸光度增加值成正比例,与总吸光度减少值成正比例,将总吸光度值换算成试样的COD值。
3.试剂
3.1水
应符合GB∕T6682一级水的相关要求。
3.2硫酸:
ρ(H2SO4)=1.84g/mL。
3.3硫酸溶液:
(1+9)。
将100mL硫酸(3.2)沿烧杯壁慢慢加入到900mL水中,搅拌混合,冷却备用。
3.4硫酸银—硫酸溶液:
ρ(Ag2SO4)=10g/L。
将5.0硫酸银加入到500mL硫酸(3.2)中,静置1d~2d,搅拌,使其溶解。
3.5硫酸汞溶液:
ρ(Hg2SO4)=0.24g/mL。
将48.0硫酸汞分次加入200mL硫酸溶液(3.3)中,搅拌溶解,此溶液可稳定保存6个月。
3.6重铬酸钾(K2Cr2O7):
优级纯。
3.7重铬酸钾标准溶液
3.7.1重铬酸钾溶液:
c(1/6K2Cr2O7)=0.500mol/L
将重铬酸钾(3.6)在120℃±2℃下干燥至恒重后,称取24.5154g重铬酸钾(3.6)置于烧杯中,加入600mL水,搅拌下慢慢加入100mL硫酸(3.2),溶解冷却后,转移此溶液于1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
溶液可稳定保存6个月。
3.7.2重铬酸钾溶液:
c(1/6K2Cr2O7)=0.120mol/L
将重铬酸钾(3.6)在120℃±2℃下干燥至恒重后,称取5.8837g重铬酸钾(3.6)置于烧杯中,加入600mL水,搅拌下慢慢加入100mL硫酸(3.2),溶解冷却后,转移此溶液于1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
溶液可稳定保存6个月。
3.8预装混合试剂
3.8.1在一支消解管(5.1)中,按表1的要求加入重铬酸钾溶液、硫酸汞溶液和硫酸银—硫酸溶液,拧紧盖子,轻轻摇匀,冷却至室温,避光保存。
在使用前应将混合试剂摇匀。
3.8.2配制不含汞的预装混合试剂,用硫酸溶液(3.3)代替硫酸汞溶液(3.5),按照(3.8.1)方法进行。
3.8.3预装混合试剂在常温避光条件下,可稳定保存1年。
表1预装混合试剂及方法(试剂)标识
测定方法
测定范围
重铬酸钾
溶液用量
硫酸汞
溶液用量
硫酸银—硫酸溶液用量
消解管规格
比色管分光光度法
高量程
(100~1000)mg/L
1.00mL
重铬酸钾溶液(3.7.1)+硫酸汞溶液(3.5)〔2+1〕
4.00mL
φ16mm×120mm
φ16mm×100mm
低量程
(15~150)mg/L
1.00mL
重铬酸钾溶液(3.7.2)+硫酸汞溶液(3.5)〔2+1〕
4.00mL
φ16mm×120mm
φ16mm×100mm
比色管分光光度法的消解管可选用φ16mm×120mm或φ16mm×100mm规格的密封消解比色管,宜选φ20mm×120mm规格的密封消解比色管;而非密封条件下消解时,应使用φ16mm×150mm的消解比色管。
3.9邻苯二甲酸氢钾〔C6H4(COOH)(COOK)〕:
基准级或优级纯。
1mol邻苯二甲酸氢钾〔C6H4(COOH)(COOK)〕可以被30mol重铬酸钾(1/6K2Cr2O7)完全氧化,其化学需氧量相当30mol的氧(1/2O)。
3.10邻苯二甲酸氢钾COD标准贮备液
3.10.1COD标准贮备液:
COD值5000mg/L。
将邻苯二甲酸氢钾(3.10)在105℃~110℃下干燥至恒重后,称取2.1274g邻苯二甲酸氢钾(3.10)溶于250mL水(3.1)中,转移此溶液于500mL容量瓶中,用水(3.1)稀释至标线,摇匀。
此溶液在2℃~8℃下贮存,或在定容前加入约10mL硫酸溶液(3.3),常温贮存,可稳定保存一个月。
3.10.2COD标准贮备液:
COD值1250mg/L。
量取50.00mLCOD标准贮备液(3.10.1)与200mL容量瓶中,用水(3.1)稀释至标线,摇匀。
此溶液在2℃~8℃下贮存,可稳定保存一个月。
3.10.3COD标准贮备液:
COD值625mg/L。
量取25.00mLCOD标准贮备液(3.10.1)与200mL容量瓶中,用水(3.1)稀释至标线,摇匀。
此溶液在2℃~8℃下贮存,可稳定保存一个月。
3.11邻苯二甲酸氢钾COD标准系列使用液
3.11.1高量程(测定上限1000mg/L)COD标准系列使用液:
COD值分别为100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L和1000mg/L。
分别量取5.00mL、10.00mL、20.00mL、30.00mL、40.00mL和50.00mL的COD标准贮备液(3.10.1),加入到相应的250mL容量瓶中,用水(3.1)定容至标线,摇匀。
此溶液在2℃~8℃下贮存,可稳定保存一个月。
3.12硝酸银溶液:
c(AgNO3)=0.1mol/L。
将17.1g硝酸银溶于1000mL水。
3.13铬酸钾溶液:
ρ(K2CrO4)=50g/L.
将5.0g铬酸钾溶解于少量水中,滴加硝酸银溶液(3.12)至红色沉淀生成,摇匀,静置12h,过滤并用水将滤液稀释至100mL。
4.干扰及消除
4.1氯离子是主要的干扰成分,水样中含有氯离子会使测定结果偏高,加入适量硫酸汞与氯离子形成可溶性氯化汞配合物,可减少氯离子的干扰,选用低量程方法测定COD,也可减少氯离子对测定结果的影响。
4.2在600nm±20nm处测试时,Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅵ)或Mn(Ⅷ)形成红色物质,会引起正偏差,其500mg/L的锰溶液(硫酸盐形式)引起正偏差COD值为1083mg/L,其50mg/L的锰溶液(硫酸盐形式)引起正偏差COD值为121mg/L;而在440nm±20nm处,则其500mg/L的锰溶液(硫酸盐形式)的影响比较小,引起偏差COD值为-7.5mg/L,50mg/L的锰溶液(硫酸盐形式)的影响可忽略不计。
4.3在酸性重铬酸钾条件下,一些芳香烃类有机物、吡啶等化合物难以氧化,其氧化率较低。
4.4试样中的有机氮通常转化成铵离子,铵离子不被重铬酸钾氧化。
5.仪器和设备
5.1消解管
5.1.1消解管应由耐酸玻璃制成,在165℃温度下能承受600kPa的压力,管盖应耐热耐酸,使用前所有的消解管和管盖均无任何破损或裂纹。
5.1.2首次使用的消解管,应按以下方法进行清洗:
在消解管中加入适量的硫酸银—硫酸溶液(3.4)和重铬酸钾溶液(3.7.1)的混合液〔6+1〕,也可以用铬酸洗液代替混合液。
拧紧管盖,在60℃~80℃水浴中加热管子,手执管盖,颠倒摇动管子,反复洗涤管内壁。
室温冷却后,拧开盖子,倒出混合液,再用水冲洗净管盖和消解管内外壁。
5.1.3当消解管作为比色管进行光度测定时,应从一批消解管中随机选取5支~10支,加入5mL(3.1),在选定的波长处测定其吸光度值,吸光度值的差值应在±0.005之内。
5.1.4消解管做比色管应符合使用说明书的要求,消解管用于光度测定的部位不应有擦痕和粗糙;在放入光度计前应确保管子外壁非常洁净。
5.2加热器
5.2.1加热器应具有自动恒温加热,计时鸣叫等功能,有透明且通风的防消解液飞溅的防护盖。
5.2.2加热器加热时不会产生局部过热现象。
加热孔的直径应能使消解管与加热壁紧密接触。
为保证消解反应液在消解管内充分的加热消解和冷却回流,加热孔深度一般不低于或高于消解管内消解反应液高度5mm。
5.2.3加热器加热后应在10min内达到设定的165℃±2℃温度,其他指标及检验参照JJG975的有关要求。
5.3光度计
光度测量范围不小于0~2吸光度范围,数字显示灵敏度为0.001吸光度值。
5.3.1专用光度计
在测定波长处,用消解比色管测定COD值的光度计。
5.3.2性能校正
在正常工作时,消解比色管装入适量水(5.1)调整为吸光度值或COD值为0.000时,每隔1min,读取记录一次数据,20min内吸光度小于0.005或COD值变化小于6mg/L。
光度计其他指标及检验参考JJG97的有关要求。
5.4消解管支架
不擦伤消解比色管光度测量的部位,方便消解管的放置和取出,耐165℃热烫的支架。
5.5离心机
可放置消解比色管进行离心分离,转速范围为0~4000r/min。
5.6手动移液器
最小分取体积不大于0.01mL。
5.7A级吸量管、容量瓶和量筒。
5.8搅拌器
6.样品
6.1水样的采集与保存
φ16mm×100mm
低量程
(15~150)mg/L
2.00mL
φ16mm×120mm
600nm±20nm
2.3mg/L
φ16mm×100mm
比色管为密封管,外径φ16mm,壁厚1.3mm,长120mm密封消解比色管消解时冷却效果较好。
8.步骤
8.1校准曲线的绘制
8.1.1打开加热器,预热到设定的165℃±2℃。
8.1.2选定预装混合试剂(3.8),摇匀试剂后再拧开消解管管盖。
8.1.3量取相应体积的COD标准系列溶液(试样)沿消解管内壁慢慢加入消解管中。
8.1.4拧紧消解管管盖,手执管盖颠倒摇匀消解管中溶液,用无毛纸擦净管外壁。
8.1.5将消解管放入165℃±2℃的加热器(5.2)的加热孔中,加热器温度略有降低,待温度升到设定的165℃±2℃时,计时加热15min。
8.1.6待消解管冷却至60℃左右时,手执管盖颠倒摇动消解管几次,使消解管内溶液均匀,用无毛纸擦净管外壁,静置,冷却至室温。
8.1.7高量程方法在600nm±20nm波长处,以水(3.1)为参比液,用光度计(5.3)测定吸光度值。
低量程方法在440nm±20nm波长处,以水(3.1)为参比液,用光度计(5.3)测定吸光度值。
8.1.8高量程COD标准系列使用溶液COD值对应其测定的吸光度值减去空白试验测定的吸光度值的差值,绘制校准曲线。
低量程COD标准系列使用溶液COD值对应其测定的吸光度值减去空白试验测定的吸光度值的差值,绘制校准曲线。
8.2空白试验
用水代替试样,按照(8.1.1)至(8.1.7)的步骤测定其吸光度值,空白试验应与试样同时测定。
8.3试样的测定
8.3.1按照表1和表2的方法的要求选定对应的预装混合试剂(3.8),将已稀释好的试样(6.2)在搅拌均匀时,取相应体积的试样(6.2)。
8.3.2按照(8.1.1)至(8.1.8)的步骤进行测定。
8.3.3当试样中含有氯离子时,选用含汞预装混合试剂(3.8)进行氯离子的掩蔽。
氯离子同Ag2SO4易形成AgCl白色乳状快,在加热消解前,应颠倒摇动消解管,使白色块状消失。
8.3.4若消解液混浊或有沉淀,影响比色测定时,应用离心机离心变清后,再用光度计测定。
若消解液颜色异常或离心后不能变澄清的样品不适用本测定方法。
8.3.5若消解管底部有沉淀影响比色测定时,应小心将消解管中上清液转入比色皿测定。
8.3.6测定的COD值由相应的校准曲线查得,或由光度计自动计算得出。
9.结果的表示
在600nm±20nm波长处测定时,水样COD的计算:
ρ(COD)=n〔k(As-Ab)+α〕……………………
(1)
在440nm±20nm波长处测定时,水样COD的计算:
ρ(COD)=n〔k(As-Ab)+α〕……………………
(2)
式中:
ρ(COD)—水样COD值,单位mg/L;
n—水样稀释倍数;
k—校准曲线灵敏度,单位为(mg/L)/1;
As—试样测定的吸光度值;
Ab—空白试验测定的吸光度值;
α—校准曲线截距;单位为mg/L。
注:
COD测定值一般保留三位有效数字。
10.准确度和精密度
10.1高量程方法测定的准确度和精密度
同一实验室平行六次测定511mg/LCOD标准溶液相对误差为0.8%;132mg/LCOD标准溶液相对误差-2.3%;
六个实验室分别测定COD值为100mg/L的标准溶液实验室内相对标准偏差为4.7%,实验室间相对标准偏差为5.4%;
六个实验室分别测定COD值为400mg/L的标准溶液实验室内相对标准偏差为1.5%,实验室间相对标准偏差为1.8%;
六个实验室分别测定COD值为1000mg/L的标准溶液实验室内相对标准偏差为0.9%,实验室间相对标准偏差为0.9%。
10.2低量程方法测定的准确度和精密度
同一实验室平行六次测定204mg/LCOD标准溶液相对误差为1.0%;51.9mg/LCOD标准溶液相对误差2.9%;
六个实验室分别测定COD值为25.0mg/L的标准溶液实验室内相对标准偏差为7.4%,实验室间相对标准偏差为8.8%;
六个实验室分别测定COD值为100mg/L的标准溶液实验室内相对标准偏差为3.1%,实验室间相对标准偏差为3.2%;
六个实验室分别测定COD值为250mg/L的标准溶液实验室内相对标准偏差为1.7%,实验室间相对标准偏差为1.7%。
11.相关记录
LWJⅣ13-C03《分光光度法原始记录》
LWJⅣ13-C06《标准溶液配制记录》