1引言

化學(xué)需氧量又稱化學(xué)耗氧量（ChemicalOxygenDemand，簡(jiǎn)稱COD），是指在強(qiáng)酸及加熱的條件下，利用重鉻酸鉀為氧化劑處理水 樣時(shí)所消耗氧化劑的量，以氧的mg/L來表示。這個(gè)結(jié)果表明了水樣中的溶解性物質(zhì)和懸浮物所消耗的重鉻酸鹽相對(duì)應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度。COD是我國(guó)實(shí)施排放總 量控制的主要指標(biāo)之一，也是近幾年實(shí)施的跨界斷面補(bǔ)償即生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹匾己酥笜?biāo)。它反映了水體受還原性物質(zhì)污染的程度，水中還原性物質(zhì)包括有機(jī)物、亞硝酸 鹽、亞鐵鹽、硫化物等。由于有機(jī)物是主要的還原性污染物，所以COD也作為有機(jī)物相對(duì)含量的指標(biāo)之一，是環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)的基本綜合指標(biāo)。COD的測(cè)定，可用 重鉻酸鉀法，也可用法。前者在歐美國(guó)家多為采用，后者在日本廣為采用。我國(guó)規(guī)定用重鉻酸鉀法。這一方法易受條件限制，不利能源的節(jié)約。雖然目前市 場(chǎng)上也有各種COD速測(cè)儀，但是測(cè)定低濃度水樣誤差較大。本實(shí)驗(yàn)在保持方法原理不變的情況下，利用一種COD恒溫加熱器代替回流裝置，采用這兩種方法對(duì)五 個(gè)不同斷面的地表水同時(shí)進(jìn)行平行雙樣測(cè)試，對(duì)兩個(gè)COD環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品同時(shí)進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)，得到了較有說服力的結(jié)果。

2實(shí)驗(yàn)過程

2.1方法原理在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，并在強(qiáng)酸介質(zhì)下以銀鹽作催化劑，經(jīng)沸騰回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。

2.2儀器（1）回流裝置：帶250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置。（2）加熱裝置：變阻電爐。（3）化學(xué)需氧量恒溫加熱器。（4）50ml酸式滴定管。

2.3試劑（1）重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/6K2CrO7=0.02500mol/L）。（2）銨標(biāo)準(zhǔn)溶液〔(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O≈0.01mol/L〕。（3）試亞鐵靈指示劑。（4）硫酸——硫酸銀溶液(10g/L)。（5）硫酸汞。

2.4測(cè)試步驟將水樣充分搖勻，吸取20.00ml水樣分別放入250ml磨口的錐形瓶中和COD恒溫加熱器的加熱管中，分別加入0.4g硫酸 汞，10.00ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,數(shù)粒防爆沸玻璃珠和防爆沸沸石，搖勻。將錐形瓶接到回流裝置冷凝管下端，接通冷凝水。從冷凝管上端緩慢加入 30.0ml硫酸——硫酸銀溶液，輕輕搖動(dòng)錐形瓶使溶液混和均勻，冷凝管上面加蓋一個(gè)小燒杯，打開電阻爐開始加熱，自溶液開始沸騰起回流兩小時(shí)。另量取 30.0ml硫酸——硫酸銀溶液加入到COD恒溫加熱器的加熱管中，然后在加熱管上接好冷凝管，輕輕搖動(dòng)加熱管使溶液混合均勻，用干凈抹布將加熱管外壁上 的水珠擦拭干凈后，將加熱管放入到COD恒溫加熱器的加熱孔中，開啟電源開關(guān)，設(shè)定加熱器的加熱恒溫控制溫度為180℃，加熱至加熱管中溶液開始沸騰時(shí)計(jì) 時(shí)，繼續(xù)加熱兩小時(shí)?；亓鹘Y(jié)束冷卻后，用90ml蒸餾水從上部慢慢沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶，溶液總體積不得少于140ml,否則因酸度太大，滴定終點(diǎn)不 明顯。自然冷卻或流水冷卻至室溫。加熱管溶液加熱沸騰兩小時(shí)后，從加熱孔中將加熱管、冷凝管聯(lián)體取出，置于加熱回流管支架上，關(guān)閉電源。冷卻后，用少量水 沖洗冷凝管管壁和磨口處，仔細(xì)取下冷凝管，用水稀釋約至140ml,繼續(xù)冷卻至室溫。溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示劑，并加入干凈的磁力攪拌子，將 錐形瓶及加熱管置于磁力攪拌器上，用銨標(biāo)準(zhǔn)溶液逐一進(jìn)行滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)。記下銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗毫升數(shù)。 測(cè)定水樣的同時(shí)，按相同步驟以20.00ml重蒸餾水代替水樣進(jìn)行空白試驗(yàn)，其余試劑和水樣測(cè)定時(shí)相同，記錄空白滴定時(shí)消耗銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量。同 樣，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品的測(cè)定步驟與水樣測(cè)定步驟相同。這里不再重復(fù)。

2.5計(jì)算COD(O2,mg/L)＝(VO-VI)×C×8×1000／V

2.6檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)結(jié)果見表1和表2。

3比對(duì)試驗(yàn)結(jié)論

通過比對(duì)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果表1可以看出，兩種不同加熱回流方法測(cè)得的COD結(jié)果較為接近，相對(duì)偏差均小于3％，測(cè)量的精密度較好。從環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品的 檢測(cè)結(jié)果表2可知，兩種不同加熱回流方法測(cè)得的標(biāo)樣值均在標(biāo)樣標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度范圍之內(nèi)，誤差和相對(duì)偏差較低，準(zhǔn)確度及精確度較為理想。由此可判定， 使用COD恒溫加熱器測(cè)得的水樣結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。適宜使用，但它與加熱回流裝置相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

3.1節(jié)電COD恒溫加熱器一次可同時(shí)加熱樣品數(shù)12個(gè)，功耗1.5kw,2小時(shí)使用3度電。COD回流裝置使用的電阻爐1kw,12個(gè)樣品2小時(shí)耗電42度，是它的14倍。大大節(jié)約了電能。

3.2節(jié)水COD恒溫加熱器采用空氣冷凝代替水冷凝，避免了大量水資源的浪費(fèi)，在我國(guó)水資源短缺的今天尤為可貴。

3.3樣品加熱均勻，穩(wěn)定性好COD恒溫加熱器采用新型數(shù)字溫度控制器及金屬加熱板，升溫速度快，溫度恒定均勻，性能安全可靠。

3.4操作簡(jiǎn)單COD恒溫加熱器體積小，不需安裝回流裝置、接水、接電，節(jié)約時(shí)間，便于操作。

4注意事項(xiàng)

4.1保證樣品的代表性樣品測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確與否，一個(gè)關(guān)鍵性因素是取樣要有代表性，需要注意應(yīng)充分振搖水樣，使得水樣中的粒、塊狀懸浮物盡量分散開，搖勻后立即取樣，以便移取到較為均勻、有代表性的水樣。

4.2取樣量不能太少對(duì)化學(xué)需氧量高的水樣，可取適量樣品進(jìn)行多次稀釋后，再取適量分析，稀釋時(shí)所取廢水原樣量不得少于5ml。多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，取樣量越少，測(cè)定結(jié)果誤差越大。

4.3加熱管加熱前必須加入干燥的素?zé)惺癁榉乐辜訜峁苤腥芤涸诩訜釙r(shí)爆沸，需在加熱管加熱前加入干燥的素?zé)惺?，將溶液搖勻，不能直接用在水中浸泡的沸石，也不能用玻璃珠代替。沸石用完后，用去離子水或蒸餾水沖洗干凈，烘干，于300℃的馬福爐中灼熱1小時(shí)備用。

4.4應(yīng)在加熱管上接好冷凝管后，將其置于已恒溫的加熱孔中在加熱過程中，禁止單獨(dú)使用加熱管，以免水樣及試劑沸騰溢出傷害人體、損壞儀器。

4.5COD恒溫加熱器的加熱溫度可調(diào)范圍為32℃～200℃當(dāng)加熱溫度超過200℃時(shí)會(huì)引起數(shù)字式溫度控制器塑料件變形或溶化。因此，嚴(yán)禁將加熱器的加熱溫度值設(shè)定超過200℃。

4.6加熱過程中應(yīng)開啟房間內(nèi)的排風(fēng)扇。

4.7在操作過程中，應(yīng)避免將硫酸滴在加熱管壁上。

4.8檢修加熱器時(shí)，應(yīng)斷開電源以防觸電。