[分析库仑滴定法测定废水中的COD] 废水中重金属含量测定滴定法

  摘要:COD反映水样中耗氧有机污染物的含量水平,是水体耗氧有机污染物监测工作中的重要监测项目。本文分析了库仑法测定COD的特点及其对分析样品的要求,并提出了提高取样代表性的措施。
  关键词:废水;COD测定;库仑法
  中图分类号:X83 文献标识码:A
  传统COD测定法,分析时间相对较长,能耗较大。而库仑法测定废水中的COD,具有简便、快速、试剂用量少、简化了标定步骤、缩短了回流时间等优点,因而得到广泛应用。但是由于工业废水大多组成复杂,COD含量高,且含有大量悬浮物。本法用于分析测定的样品体积较少,测定上限较低,加上COD本身又是一个条件性指标,这些都对取样代表性有着严重的影响。针对这些问题,本文就如何制备和吸取有代表性的COD分析样品做一个粗浅探讨。
  1.库仑法侧定COD对分析样品的要求
  库仑法测定COD较标准化学法取样体积少, 测定上限也较小。同时, COD与大多数可溶性污染物不同, 它不仅存在于液相中,也存在于水样中的固体颗粒中。这是由于很多悬浮物本身就是耗氧有机物, 而且在悬浮物周围又往往吸附、凝聚着大量有机物。因此, COD应包括其在水样中处于溶解和非溶解状态的总和。这就决定了COD测定的样品应符合下列要求:
  1.1 必须是均匀一致的混合样品
  这是取得有代表性的分析样品,获得有代表性的监测数据的前提条件。混合不充分,样品不均匀,所吸取的分析样品中的悬浮物与原样(即送检样品)中的含量就很难保持一致,这就必然给结果带来很大的误差。表1所示,悬浮物的存在与否及含量多少就对COD值有十分明显的影响、
  表1 水样中悬浮物对COD的影响(mg/l)
  1.2 样品应进行合理的稀释,这是方法的测量范围所决定的。
  库仑法测定COD的上限为100mg/mL,即在10mg水样,3mL0.05mol/Lk2cr2o7,溶液条件下,仪器显示值不能超过100。事实上,这一规定已经偏宽。因为上述体系中的有效氧化量仅为105 mg/L左右,如样品COD值已达到100mL/l,体系中的氧化剂几乎耗尽,这就说可能导致反应的不完全,产生负干扰。所以,仪器说明书规定了最佳范围为25-80mg/L,因此,对COD超过80mg/L的样品,都必须作适当稀释,使仪器最终显示值在此范围内。
  1.3 在允许范围内,取样体积应尽可能大。
  无论是直接取样分析还是进行稀释,只有当所取的样品体积达到一定量,才能达到概率均衡,即所吸取的悬浮物的概率与未吸取到的概率相同,这样的水样才具有代表性。
  2不同的取样方式对测定结果的影晌
  实践证明,不同的取样方式将得到不同的COD值取样不当,将严重影响着结果的准确性。
  2.1 样品混合频次
  将充满某水样的盛样容器颠倒两次后,立即于容器的上面和下面交界处取样稀释并测定,待盛样瓶静置半小时后再以同样的方式取样稀释并测定,如此连续取样5次,从而获得第一组试验数据。第二、第三组试验除混合频次分别为5次和剧烈振摇外,其他均与第一组试验相同,这样得到另外两组数据见表2。结果表明,混合频次越少,样品就越不均匀,所得的COD结果离散程度也就越大。只有剧烈振摇,才能使样品充分混合,一些较大的颗粒和凝聚物,也可因之相互碰撞而粉碎或离散,从而进一步提高了样品的均匀性。
  表2 不同混合频次对COD的影响(mg/l)
  2.2样品振摇方式
  如果以搅棒搅动或以搅拌机混匀,或者振摇不当,则很容易产生旋涡,导致水样中的颗粒物形成向内、向下聚集的趋势。此时,在盛样容器内不同部位取样稀释和分析,所得的COD值也将呈现出由外向内、由上向下逐渐增高的趋势。
  2.3样品混匀后到正式取样稀释或分析之间的时间间隔
  按常规,操作者在吸取样品之前,应先将所用的移液管或吸管用将要吸取的样品吸洗几遍,这一步骤一般需要几秒、十几秒甚至更长时间。在这段时间内,已混匀的样品中的悬浮物必然下沉了一部分,尤其是悬浮物较大、较多的样品,下沉的速度更快。待悬浮物部分下沉后再取样,必然影响其代表性。附图说明,将样品混匀后,于不同时间取样分析,所得的COD值,随取样时间的延长呈明显下降趋势。
  附图某样品(SS=731)混匀后不同时间取才样COD变化趋势
  3.取样中应注意的几个问题
  如前所述,不同的取样方式对COD结果有明显影响.因此,在吸取COD分析样品
  时应特别慎重,尽可能使其具有代表性。具体应注意以下几点:
  3.1 取样前应将样品进行反复剧烈振摇以充分棍匀,可将盛样容器直立作上下,或横置作左右无规则的剧烈振摇。为避免水样产生旋涡和混合不均匀,不应用搅棒或搅拌器混合样品,也不应作旋转式振摇。
  3.2 样品混匀后应立即取样。如因吸洗吸管等操作而延误了取样时间,应将样品重新混匀并立即取样。
  3.3 根据样品中COD含量对样品进行适当稀释。为确保取样体积,对COD含量高的样品应进行多级稀释。
  3.4 为确保所取的样品具有代表性,无论是稀释或分析,每次取样都必须保证足够的体积。具体的说,一般样品不得少于5mL,而COD含量高的样品不得少于10mL。
  3.5 优先取样。同一份样品需要进行多个项目测定时, COD的测定应优先取样,以避免其他对样品无混合要求,或要求不高的分析项目取样后对样品均匀性的影响。
  3.6 对极不均匀的样品,如皂化废水、打蛹废水、酒糟废水等取样十分困难,可采用增加取样体积,进行多级稀释等措施,尽可能提高取样代表性,并在分析报告中加以说明。
  结论
  综上所述,库仑法法具有较高的精密度和准确度,对大多数工业废水样品的测定结果是可靠的,该法快捷、安全无汞、试剂用量小、可批量分析,但需注意对于某些含挥发性强的有机物样品的测定,会因氧化不完全而影响其测定结果的准确度。
  参考文献
  [1]衣犀,张昕,曲泽源,龙安厚,王志华.库仑滴定法在油田采出液硫化物分析中的应用[J].科学技术与工程,2010.35.