1、COD及BOD的测定方法 化学需氧量(CODcr)和生化需氧量(BOD5)的测定化学需氧量(CODcr)的测定(重铬酸钾法)一实验目的1了解化学需氧量(CODcr)的含义。2掌握微波闭式CODcr消解仪的使用方法。3掌握重铬酸钾法测定水样中有机污染物的基本原理。4熟练掌握氧化-还原滴定的操作技术。二实验原理在强酸性溶液中,准确加入过量的K2Cr2O7标准溶液,密封催化微波消解,将水样中还原性物质(主要是有机物)氧化,过量的K2Cr2O7以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据所消耗的K2Cr2O7标准溶液的量计算水样化学需氧量。反应式如下:Cr2O72- + 14H+ +6e 2Cr
2、3+7H2O (水样的氧化)Cr2O72- + 14H+ +6Fe2+ 2Cr3+6Fe3+7H2O (滴定)Fe2+ + 试亚铁灵(指示剂) 红褐色(终点)三实验仪器、设备1WMX-IIIA型微波闭式CODCr消解仪。2聚四氟乙烯消解罐。3半微量滴定管。41mL和5mL吸管。5250mL锥形瓶。6容量瓶。7小烧杯。820mL量筒。四实验试剂1重铬酸钾标准溶液(c 1/6 K2Cr2O7=0.025mol/L):称取预先在120烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾1.2258g溶于水中,移入1000mL容量瓶内,稀释至标线,摇匀。2硫酸亚铁铵标准溶液c (NH4)2Fe (SO4)26H2O0.01
3、 mol/L:称取3.952g硫酸亚铁铵溶于水中,边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸,冷却后移入1000mL容量瓶中,稀释至标线,摇匀。临用前,用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法:准确吸取10.00 mL重铬酸钾标准溶液于500mL锥形瓶中,加水稀释至110mL左右,缓慢加入30mL浓硫酸,混匀。冷却后,加入3滴试亚铁灵指示剂(约0.15 mL),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点(标定应在做样品分析时当天进行)。按下式计算硫酸亚铁铵溶液浓度:式中:C硫酸亚铁铵标准溶液的浓度,mol/L; V硫酸亚铁铵标准溶液的用量,mL。3浓硫酸硫酸银溶液(5g/500mL):于500
4、mL浓硫酸中加入5g硫酸银,放置12d,不时摇动使其溶解。410%硫酸硫酸汞溶液(10g/100mL)。5试亚铁灵指示剂:称取1.485g邻菲啰啉(C12H8N2H2O)和0.695g硫酸亚铁(FeSO47 H2O)溶于水中稀释至100mL,贮于棕色瓶内。五实验步骤1准确吸取5.00mL水样置于消解罐中,加入1.00mL H2SO4HgSO4溶液(消除Cl-的干扰),然后加入5.00mL重铬酸钾标准溶液,再慢慢加入5.00mL H2SO4Ag2SO4溶液,摇匀后,旋紧消解罐的密封盖,将其均匀放入微波闭式CODCr消解仪玻璃盘周边上,关好消解仪的门。2按动消解仪停止/取消键,再按功率键1次,按照
5、下式规定的消解时间按分键或分键设定消解时间,最后按启动键开始进行消解,时间进入倒计时,待装置发出三声嘟提示消解完毕。CODCr消解时间(分)=消解罐数(个)+53消解完后,打开仪器门让其冷却或取出(注意:戴手套,手抓住罐的上部)竖放入冷水盆中速冷,冷至45以下,小心旋开罐帽,将试样移入锥形瓶中,用20mL蒸馏水分三次冲洗帽内和罐内部,冲洗液并入锥形瓶中,控制总体积为3040 mL。4加入23滴试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。5测定水样的同时,取5.00mL重蒸馏水,按同样操作步骤作空白试验,记录滴定空白时硫酸亚铁
6、铵标准溶液的用量。6计算式中:C硫酸亚铁铵标准溶液的标定浓度,mol/L;V0滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量,mL;V1滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量,mL;V水样的体积,mL;8氧(1/2O)摩尔质量,g/mol 。六实验报告要求1写出实验名称、实验方法、采样时间和地点。2写出实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验试剂、实验步骤。3认真做好课后思考题。七注意事项1对于化学需氧量大于50mg/L的水样,应改用0.050mol/L重铬酸钾标准溶液。2水样加热回流后,溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/54/5为宜。3用邻苯二甲酸氢钾标准溶液检查试剂的质量和操作技术时,由于每克邻苯二甲酸氢
7、钾的理论CODCr值为1.176g,所以溶解0.4251g邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)于重蒸馏水中,转入1000mL容量瓶中,稀释至标线,使之成为500mg/L的CODCr标准溶液。用时新配。4CODCr的测定结果应保留三位有效数字。5每次实验时,应对硫酸亚铁铵滴定液进行标定,室温较高时尤其应注意其浓度的变化。6对于化学需氧量高的废水样,判断是否要稀释,方法是取5mL原废水样于15mm150mm硬质玻璃试管中,加入5 mL重铬酸钾标准溶液,再慢慢加入5mL H2SO4Ag2SO4溶液,摇匀,观察是否成绿色,如溶液显绿色,要进行水样稀释,直至溶液不变绿色为止。稀释时,所取废水样量不
8、得少于5 mL。生化需氧量(BOD5)的测定(五日培养法)一实验目的1了解生化需氧量(BOD5)的含义。2掌握五日培养法测定生化需氧量的基本原理。3熟练掌握碘量法测定DO的操作技术。4明确化学需氧量和生化需氧量的相关性。二实验原理五日培养法也称标准稀释法或稀释接种法。其测定原理是:水样经稀释后,在201条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧含量,二者的差值为BOD5。如果水样五日生化需氧量未超过7 mg/L,则不必进行稀释,可直接测定。很多较清洁的河水就属于这一类水。溶解氧测定方法一般用碘量法。三实验仪器、设备1201恒温培养箱。2520L细口玻璃瓶。3250mL溶解氧瓶:带有磨口玻璃塞,并
9、具有供水封用的钟形口。41000mL量筒。5玻璃搅拌棒:棒长应比所用量筒高度长20cm,棒的底端固定一个直径比量筒直径略小,并有几个小孔的硬橡胶板。6虹吸管:供分取水样和添加稀释水用。四实验试剂1磷酸盐缓冲溶液:将0.85g磷酸二氢钾(KH2PO4)、2.175g磷酸氢二钾(K2HPO4)、3.34g磷酸氢二钠(Na2HPO47H2O)和0.17g氯化铵(NH4Cl)溶于水中,稀释至100mL。此溶液的pH应为7.2。2硫酸镁溶液:将2.25g硫酸镁(MgSO47H2O)溶于水中,稀释至100mL。3氯化钙溶液:将2.75g无水氯化钙溶于水中,稀释至100mL。4氯化铁溶液:将0.025g氯化
10、铁(FeCl36H2O)溶于水中,稀释至100mL。5盐酸溶液(0.5mol/L):将4mL(=1.18g/mL)盐酸溶于水,稀释至100mL。6氢氧化钠溶液(0.5mol/L):将2g氢氧化钠溶于水,稀释至100mL。7亚硫酸钠溶液(c 1/2Na2SO3=0.025mol/L):将0.1575g亚硫酸钠溶于水,稀释至100mL。此溶液不稳定,需当天配制。8葡萄糖-谷氨酸标准溶液:将葡萄糖(C6H12O6)和谷氨酸(HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH)在103干燥1h后,各称取15mg溶于水中,移入100mL容量瓶内并稀释至标线,混合均匀。此标准溶液临用前配制。9稀释水:在520
11、L玻璃瓶内装入一定量的水,控制水温在20左右。然后用无油空气压缩机或薄膜泵将此水曝气28h,使水中的溶解氧接近于饱和,也可以鼓入适量纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布,置于20培养箱中放置数小时,使水中溶解氧含量达8 mg/L左右。临用前于每升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液、磷酸盐缓冲溶液各1mL,并混合均匀。稀释水pH应为7.2,其BOD5应小于0.2mg/L。10接种液:可选用以下任一方法获得适用的接种液。 城市污水,一般采用生活污水,在室温下放置一昼夜,取上层清液供用。 表层土壤浸出液,取100g花园土壤或植物生长土壤,加入1L水,混合并静置10min,取上清溶液供用。 用含
12、城市污水的河水或湖水、污水处理厂的出水。 当分析含有难于降解物质的废水时,在排污口下游38km处取水样作为废水的驯化接种液。如无此种水源,可取中和或经适当稀释后的废水进行连续曝气,每天加入少量该种废水,同时加入适量表层土壤或生活污水,使能适应该种废水的微生物大量繁殖。当水中出现大量絮状物,或检查其化学需氧量的降低值出现突变时,表明适用的微生物已进行繁殖,可用做接种液。一般驯化过程需要38天。11接种稀释水:取适量接种液,加于稀释水中,混匀。每升稀释水中接种液加入量为:生活污水110mL;表层土壤浸出液2030mL;河水或湖水10100mL。接种稀释水pH应为7.2,其BOD5在0.31.0mg
13、/L之间为宜。接种稀释水配制后应立即使用。五实验步骤1水样的预处理: 水样的pH值若超出6.57.5范围时,可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调pH值近于7,但用量不要超过水样体积的0.5%。若水样的酸度或碱度很高,可改用高浓度的碱或酸液进行中和。 水样中含有铜、锌、铅、镉、铬、砷、氰等有毒物质时,可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释,或提高稀释倍数,降低毒物的浓度。 含有少量游离氯的水样,一般放置12h,游离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散的水样,可加入亚硫酸钠溶液,以除去之。其加入量的计算方法是:取中和好的水样100 mL,加入1+1乙酸10 mL,10%(m/V)碘化钾溶液1 mL,混
14、匀。以淀粉溶液为指示剂,用亚硫酸钠标准溶液滴定游离碘。根据亚硫酸钠标准溶液消耗的体积及其浓度,计算水样中所需亚硫酸钠溶液的量。 从水温较低的水域或富营养化的湖泊采集的水样,可遇到含有过饱和溶解氧,此时应将水样迅速升温至20左右,充分振摇,以赶出过饱和的溶解氧。 从水温较高的水域或废水排放口取得的水样,则应迅速使其冷却至20左右,并充分振摇,使与空气中氧分压接近平衡。2水样的测定: 不经稀释水样的测定:对于溶解氧含量较高、有机物含量较少的清洁地表水,可不经稀释,而直接以虹吸法将约20的混匀水样转移至两个溶解氧瓶内,转移过程中应注意不使其产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样后溢出少许,加塞
15、水封(瓶内不应有气泡)。立即测定其中一瓶溶解氧,将另一瓶放入培养箱中,在201培养5d后,测其溶解氧。 需经稀释水样的测定:对于污染的地表水和大多数工业废水,需要稀释后再培养测定。根据实践经验,稀释倍数(指稀释后体积与原水样体积之比)用下述方法计算。地表水由测得的高锰酸盐指数(CODMn)乘以适当的系数求得(见下表) 高锰酸盐指数(CODMn)/(mgL-1) 系数5 510 0.2、0.3 1020 0.4、0.6 20 0.5、0.7、1.0 工业废水可由重铬酸钾法测得的CODcr值确定。通常需作三个稀释比,使用稀释水时,由CODcr值分别乘以系数0.075、0.15、0.225,即获得三个稀释倍数;使用接种稀释水时,则CODcr值分别乘以系数0.075、0.15、0.25,获得三个稀释倍数。稀释倍数确定后,按下法之一测定水样。a一般稀释法:按照选定的稀释比例,用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水(或接种稀释水)于100
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