化学需氧量测定方法

化学需氧量化学需氧量（COD），是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升来表示。

化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。

水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。

水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量指标之一。

水样的化学需氧量，可受加入氧化剂的种类及浓度，反应溶液的酸度，反应温度和时间，以及催化剂的有无而获得不同的结果。

因此，化学需氧量亦是一个条件性指标，必须严格按操作步骤进行。

对于工业废水，我国规定用重铬酸钾法，其测得的值称为化学需氧量。

（一）重铬酸钾法（COD Cr）GB11914--89 概述1．原理在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。

根据用量算出水样中还原性物质消耗的量。

2．干扰及其消除酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加入硫酸银作催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。

氯离子能被重铬酸盐氧化，并且能与硫酸银作用产生沉淀，影响测定结果，故在回流前向水样中加入硫酸汞，使成为络合物以消除干扰。

氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释、使含量降低至2000mg/L以下，再进行测定。

3．方法适用范围用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50 mg/L的COD值。

用0.025 mol/L浓度的重铬酸钾可测定5—50 mg/L的COD值，但准确度较差。

仪器（1）回流装置：带250ml锥形瓶的全玻璃回流装置。

（2）加热装置：电热板或变阻电炉。

（3）50 ml酸式滴定管。

试剂（1）重铬酸钾标准溶液（1/6K2Cr2O7=0.2500 mol/L）；称取预先在120℃烘干2小时的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000 ml容量瓶，稀释至标线，摇匀。

（2）试亚铁灵指示液：称取1.485 g邻菲啰啉，0.695 g硫酸亚铁溶于水中，稀释至100 ml，贮于棕色瓶中。

（3）硫酸亚铁铵标准溶液：称取39.5 g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20 ml浓硫酸。

冷却后移入1000 ml容量瓶中，加水稀释至标线，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500 ml锥形瓶中，加水稀释至110 ml左右，缓慢加入30 ml浓硫酸，混匀。

冷却后，加入3滴试亚铁灵指示液（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。

c﹝(NH4)2Fe(SO4)2﹞=V00 . 102500.0⨯式中，c—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）；V—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量（ml）。

（4）硫酸-硫酸银溶液：于2500 ml浓硫酸中加入25 g硫酸银。

放置1~2d，不时摇动使其溶解（如无2500 ml容器，可在500 ml浓硫酸中加入5 g硫酸银）。

（5）硫酸汞：结晶或粉末。

步骤（1）取20.00 ml混合均匀的水样（或适量水样稀释至20.00 ml）置250 ml磨口的回流锥形瓶中，准确加入10.00 ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃球或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢地加入30 ml硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2小时（自开始沸腾时计时）。

注1对于化学需氧量高的废水样，可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂，于15×150mm硬质玻璃试管中，摇匀，加热后观察是否变成绿色。

如溶液显绿色，在适量减少废水取样量，直至溶液不变绿色为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。

稀释时，所取废水样量不得少于5 ml，如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。

注2废水中氯离子含量超过30mg/L时，应先把0.4 g硫酸汞加入回流锥形瓶中，再加入20.00 ml废水（或适量废水稀释至20.00 ml），摇匀。

以下操作同上。

（2）冷却后，用90 ml水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。

溶液总体积不得少于140 ml，否则因酸度太大，滴定终点不明显。

（3）溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，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。

（4）测定水样的同时，以20.00 ml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铵标准溶液的用量。

计算COD cr（O2，mg/L）=（V0-V1）⨯C⨯1000⨯8式中，c—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（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）。

精密度和准确度六个实验室分析COD 为150 mg/L 的邻苯二甲酸氢钾统一分发标准溶液，实验室内相对标准偏差为4.3%；实验室间对标准偏差为5.3%。

注意事项（1） 使用0.4 g 硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mg ，如取用20.00m l 水样，即最高可络合2000 mg/L 氯离子浓度的水样。

若氯离子浓度较低，亦可少加硫酸汞，使保持硫酸汞﹕氯离子=10﹕1（W/W ）。

若出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。

（2） 水样取用体积可在10.00~50.00 ml 范围之间，但试剂用量及浓度需按下表进行相应调整，也可得到满意的结果。

(3) 对于化学需氧量小于50mg/L 的水样，应改用0.0250 mol/L 重铬酸钾标准溶液。

回滴时用0.01 mol/L 硫酸亚铁铵标准溶液。

(4) 水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5~4/5为宜。

(5) 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钾的理论COD Cr 为1.176 g ，所以溶解0.4251 g 邻苯二甲酸氢钾于重蒸馏水中，转入1000 ml 容量瓶，用重蒸馏水稀释至标线，使之成为500 mg/L 的COD Cr 标准溶液。

用时新配。

(6) COD Cr 的测定结果应保留三位有效数字。

(7) 每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行标定，室温较高时尤其应注意其浓度的变化。

（二） 库 仑法概 述1． 方法原理水样以重铬酸钾为氧化剂，在10.2mol/L 硫酸介质中回流氧化后，过量的重铬酸钾用电解产生的亚铁离子作为库仑滴定剂，进行库仑滴定。

根据电解产生的亚铁离子所消耗的电量，按照法拉第定律进行计算。

CODcr (O 2,mg/L)=VQ Q m S 800096487⨯- 式中，Q S —标定重铬酸钾所消耗的电量；Q M —测定过量重铬酸钾所消耗的电量；V —水样的体积（ml ）。

如仪器具有简单的数据处理装置，最后显示的数值即为CODcr 值。

此法简单、快速、试剂用量少，简化了用标准溶液标定滴定溶液的步骤，缩短了回流时间，尤适合工矿业的工业废水控制分析。

但由于其氧化条件与（一）法不完全一致，必要时，应与（一）法测定结果进行核对。

2．干扰与消除酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加入硫酸银作催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。

氯离子能被重铬酸盐氧化，并且能与硫酸银作用产生沉淀，影响测定结果，故在回流前向水样中加入硫酸汞，使成为络合物以消除干扰。

氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释、使含量降低至2000mg/L以下，再进行测定。

3．方法适用范围当使用1 ml 0.05 mol/L重铬酸钾溶液，进行标定测定时，本方法的最低检出浓度为2 mg/L（COD）。

当使用3 ml 0.05 mol/L重铬酸钾溶液，进行标定测定时，最低检出浓度为3 mg/L（COD），测定上限为100 mg/L。

仪器（1）化学需氧量测定仪。

（2）滴定池：150 ml锥形瓶（回流和滴定用）。

（3）电极：发生电极面积为780mm2铂片。

对电极用铂丝作成，置于底部为垂熔玻璃的玻璃管（内充3 mol/L的硫酸）中。

指示电极面积为300 mm2铂片。

参考电极为直径1 mm钨丝，也置于底部为垂熔玻璃的玻璃管（内充饱和硫酸钾溶液）中。

（4）电磁搅拌器、搅拌子。

（5）回流装置：34#标准磨口150 ml锥形瓶的回流装置，回流冷凝管长度为120mm。

（6）电炉（300W）。

（7）定时钟。

试剂（1）重蒸馏水：于蒸馏水中加入少许高锰酸钾进行重蒸馏。

（2）重铬酸钾溶液(1/6K2Cr2O7=0.050 mol/L）：称取2.5g重铬酸钾溶液于1000 ml重蒸馏水中，摇匀备用。

（3）硫酸-硫酸银溶液：于2500ml浓硫酸加入25g硫酸银，使其溶解、摇匀。

（4）硫酸铁溶液（1/2Fe2（SO4）3=1 mol/L）：称取200g硫酸铁（Fe2（SO4）3溶于1000ml重蒸馏水中。

（若有沉淀物需过滤除去）。

（5）硫酸汞溶液：称取4g硫酸汞置于50ml烧杯中，加入20ml 3 mol/L的硫酸，稍加热使其溶解，移入滴瓶中。

步骤1．标定值的测定（1）准确吸取12ml重蒸馏水置锥形瓶中，加1.00ml 0.05 mol/L重铬酸钾溶液，慢慢加入17.0 ml硫酸-硫酸银溶液，混匀。

放入2—3粒玻璃珠，加热回流。

（2）回流25min后停止加热，用隔热板将锥形瓶与电炉隔开、稍冷，由冷凝管上端加入33ml重蒸馏水。

（3） 取下锥形瓶，置于冷水浴中冷却，加7ml mol/L 硫酸铁溶液，摇匀，继续冷却至室温。

（4） 放入搅拌子，插入电极、搅拌。

掀下标定开关，进行库仑滴定。

仪器自动控制终点并显示重铬酸钾相对的COD 标定值。

将此值存入仪器的拨码盘中。

2． 水样的测定（1）COD 值小于20mg/L 的水样：① 准确吸取10.00ml 水样置锥形瓶中，加入1—2滴硫酸汞溶液及0.050 mol/L重铬酸钾溶液1.00ml ，加入17.00ml 硫酸-硫酸银溶液，混匀。

加2—3粒玻璃珠，加热回流，以下操作按照“标定值的测定（2）、（3）”进行。

② 放入搅拌子，插入电极并开动搅拌器，掀下测定开关，进行库仑滴定，仪器直接显示水样的COD 值。

如果水样氯离子含量较高，可以少取水样用重蒸馏水稀释至10ml ，测得该水样得COD 为：COD Cr （O 2，mg/L ）=COD V10 式中，V ——水样的体积（ml ）；COD ——仪器COD 读数（mg/L ）。

（2）COD 值大于20mg/L 的水样：① 准确吸取10ml 重蒸馏水置锥形瓶中,加入1—2滴硫酸汞溶液，加0.050mol/L 重铬酸钾溶液3ml ，慢慢加入17.0ml 硫酸-硫酸银溶液，混匀。