化(hua)學(xue)需氧(yang)量(liang)的(de)測定方(fang)法有哪些(xie)？

化學(xue)需氧(yang)量(liang)COD（Chemical Oxygen Demand）是(shi)以(yi)化(hua)學(xue)方(fang)法測(ce)量(liang)水(shui)樣中需(xu)要被氧(yang)化(hua)的(de)還(hai)原(yuan)性(xing)物質(zhi)的(de)量(liang)。廢水(shui)、廢水(shui)處理(li)廠(chang)出水(shui)和受(shou)汙染的(de)水(shui)中，能(neng)被強(qiang)氧(yang)化(hua)劑氧(yang)化(hua)的(de)物質(zhi)（壹(yi)般為(wei)有機物）的(de)氧(yang)當(dang)量(liang)。在(zai)河(he)流(liu)汙(wu)染和工(gong)業廢水(shui)性質(zhi)的(de)研究(jiu)以及廢(fei)水(shui)處理(li)廠(chang)的(de)運行(xing)管(guan)理(li)中，它(ta)是(shi)壹(yi)個重要(yao)的(de)而(er)且(qie)能較快測(ce)定(ding)的(de)有機物汙(wu)染參數(shu)，常(chang)以(yi)符號COD表(biao)示(shi)。

測定方(fang)法：重(zhong)鉻酸鹽(yan)法、高錳(meng)酸鉀(jia)法、分(fen)光(guang)光度(du)法、快(kuai)速(su)消(xiao)解法、快(kuai)速(su)消(xiao)解分(fen)光(guang)光度(du)法。

1、重(zhong)鉻酸鹽(yan)法

化(hua)學(xue)需氧(yang)量(liang)測定(ding)的(de)標(biao)準方(fang)法以(yi)我(wo)國(guo)標(biao)準GB11914《水(shui)質(zhi)化(hua)學(xue)需氧(yang)量(liang)的(de)測定重(zhong)鉻酸鹽(yan)法》和國(guo)際標(biao)準ISO6060《水(shui)質(zhi)化(hua)學(xue)需氧(yang)量(liang)的(de)測定》為(wei)代(dai)表(biao)，該方(fang)法氧(yang)化(hua)率高，再(zai)現性(xing)好(hao)，準(zhun)確(que)可靠(kao)，成(cheng)為(wei)國(guo)際社(she)會普(pu)遍(bian)*的(de)經典標(biao)準方(fang)法。

其(qi)測(ce)定(ding)原理為(wei)：在(zai)硫酸(suan)酸(suan)性(xing)介質(zhi)中，以(yi)重鉻酸鉀(jia)為(wei)氧(yang)化(hua)劑，硫酸銀(yin)為(wei)催化(hua)劑，硫酸汞(gong)為(wei)氯(lv)離子的(de)掩(yan)蔽劑，消解反(fan)應液硫(liu)酸(suan)酸度(du)為(wei)9mol/L，加(jia)熱(re)使(shi)消(xiao)解反應液沸騰，148℃±2℃的(de)沸點溫度(du)為(wei)消(xiao)解溫度(du)。以水(shui)冷(leng)卻(que)回流(liu)加(jia)熱(re)反應反應2h，消解(jie)液自然冷(leng)卻(que)後，以(yi)試亞鐵(tie)靈為(wei)指(zhi)示(shi)劑，以硫酸(suan)亞(ya)鐵(tie)銨溶(rong)液滴(di)定剩余(yu)的(de)重鉻酸鉀(jia)，根據(ju)硫(liu)酸(suan)亞(ya)鐵(tie)銨溶(rong)液的(de)消耗量(liang)計算水(shui)樣的(de)COD 值。所用(yong)氧(yang)化(hua)劑為(wei)重(zhong)鉻酸鉀(jia)，而(er)具(ju)有氧(yang)化(hua)性(xing)能(neng)的(de)是(shi)六(liu)價(jia)鉻，故稱(cheng)為(wei)重(zhong)鉻酸鹽(yan)法。

然而(er)這(zhe)壹(yi)經典(dian)標(biao)準方(fang)法還(hai)是(shi)存在(zai)不足(zu)之(zhi)處：回流(liu)裝(zhuang)置(zhi)占(zhan)的(de)實(shi)驗空間大，水(shui)、電消(xiao)耗較大，試劑用(yong)量(liang)大，操(cao)作不便，難(nan)以(yi)大批量(liang)快速(su)測定(ding)。

 

2、高錳(meng)酸鉀(jia)法

以(yi)高錳(meng)酸鉀(jia)作(zuo)氧(yang)化(hua)劑測定COD，所(suo)測(ce)出來(lai)的(de)稱(cheng)為(wei)高錳(meng)酸鉀(jia)指(zhi)數(shu)。

 

3、分(fen)光(guang)光度(du)法

以(yi)經(jing)典(dian)標(biao)準方(fang)法為(wei)基礎(chu)，重(zhong)鉻酸鉀(jia)氧(yang)化(hua)有機物物質(zhi)，六(liu)價(jia)鉻生(sheng)成(cheng)三(san)價鉻，通過(guo)六價鉻或三(san)價鉻的(de)吸光度(du)值與(yu)水(shui)樣COD 值建(jian)立(li)的(de)關系，來(lai)測(ce)定(ding)水(shui)樣COD 值。

 

4、快(kuai)速(su)消解法

經(jing)典(dian)的(de)標(biao)準方(fang)法是(shi)回(hui)流(liu)2h 法，人(ren)們為(wei)提(ti)高分(fen)析(xi)速度(du)，提出各(ge)種快速(su)分(fen)析(xi)方(fang)法。主(zhu)要(yao)有兩(liang)種方(fang)法：壹(yi)是(shi)提(ti)高消解(jie)反(fan)應體系(xi)中氧(yang)化(hua)劑濃(nong)度(du)，增加(jia)硫(liu)酸(suan)酸(suan)度(du)，提高反應溫度(du)，增加(jia)助(zhu)催化(hua)劑等(deng)條(tiao)件(jian)來(lai)提(ti)高反應速度(du)的(de)方(fang)法。國(guo)內方(fang)法以(yi)GB/T14420—1993《鍋(guo)爐用(yong)水(shui)和冷(leng)卻(que)用(yong)水(shui)分(fen)析(xi)方(fang)法化(hua)學(xue)需氧(yang)量(liang)的(de)測定重(zhong)鉻酸鉀(jia)快速(su)法》及(ji)國(guo)家(jia)環保總(zong)局(ju)推(tui)薦的(de)統(tong)壹(yi)方(fang)法《庫(ku)侖(lun)法》和《快(kuai)速密閉(bi)催化(hua)消解法（含(han)光度(du)法）》為(wei)該(gai)方(fang)法的(de)代(dai)表(biao)。國外以(yi)德(de)國標(biao)準方(fang)法DIN38049 T.43 《水(shui)的(de)化學(xue)需氧(yang)量(liang)的(de)測定快(kuai)速(su)法》為(wei)代(dai)表(biao)。

上述(shu)方(fang)法同(tong)經(jing)典(dian)標(biao)準方(fang)法相比，消(xiao)解(jie)體系硫(liu)酸酸(suan)度(du)由9.0mg/l 提高到10.2mg/l，反(fan)應溫度(du)由150℃提高到165℃，消(xiao)解(jie)時(shi)間(jian)由2h 減(jian)少到10min～15min。二是(shi)改(gai)變(bian)傳(chuan)統(tong)的(de)靠導熱(re)輻射(she)加(jia)熱(re)消解(jie)的(de)方(fang)式，而(er)采用(yong)微波消(xiao)解技(ji)術(shu)提(ti)高消解(jie)反(fan)應速度(du)的(de)方(fang)法。由於微波爐種類繁多，功率不壹(yi)，很(hen)難試驗出統(tong)壹(yi)功率和時(shi)間(jian)，以求達到好(hao)的(de)消解效(xiao)果。微波爐的(de)價格也很(hen)高，較難制(zhi)訂(ding)統(tong)壹(yi)的(de)標(biao)準方(fang)法。

 

5、快(kuai)速(su)消(xiao)解分(fen)光(guang)光度(du)法

化(hua)學(xue)需氧(yang)量(liang)（COD）測定(ding)方(fang)法無論是(shi)回(hui)流(liu)容量(liang)法、快(kuai)速(su)法還(hai)是(shi)光(guang)度(du)法，都(dou)是(shi)以(yi)重(zhong)鉻酸鉀(jia)為(wei)氧(yang)化(hua)劑，硫酸銀(yin)為(wei)催化(hua)劑，硫酸汞(gong)為(wei)氯(lv)離子的(de)掩(yan)蔽劑，在(zai)硫酸(suan)酸(suan)性(xing)條(tiao)件(jian)測(ce)定(ding)COD 消解體系為(wei)基礎(chu)的(de)測定方(fang)法。在(zai)此(ci)基礎(chu)，人(ren)們為(wei)達(da)到節(jie)省(sheng)試劑減(jian)少能(neng)耗(hao)、操作簡(jian)便、快(kuai)速(su)、準確(que)可靠(kao)為(wei)目(mu)的(de)開展了大量(liang)研究(jiu)工(gong)作。

快速(su)消解分(fen)光(guang)光度(du)法綜(zong)合了上述(shu)各(ge)種方(fang)法的(de)優(you)點，是(shi)指(zhi)采用(yong)密封管(guan)作(zuo)為(wei)消(xiao)解管(guan)，取(qu)小計量(liang)的(de)水(shui)樣和試劑於密封管(guan)中，放(fang)入小型恒溫加(jia)熱(re)皿中，恒溫加(jia)熱(re)消解(jie)，並(bing)用(yong)分(fen)光(guang)光度(du)法測(ce)定(ding)COD 值(zhi)；密封管(guan)規格為(wei)φ16mm 長(chang)度(du)100mm～150 mm壁厚度(du)為(wei)1.0mm～1.2 mm 的(de)開口為(wei)螺(luo)旋口(kou)，並(bing)加(jia)有螺(luo)旋密(mi)封蓋(gai)。該密封管(guan)具(ju)有耐(nai)酸(suan)，耐(nai)高溫，抗(kang)壓(ya)防爆(bao)裂性能。壹(yi)種密封管(guan)可(ke)作(zuo)為(wei)消(xiao)解用(yong)，稱(cheng)為(wei)消(xiao)解管(guan)。

另(ling)壹(yi)種型密封管(guan)即可作(zuo)為(wei)消(xiao)解用(yong)，還(hai)可(ke)作(zuo)為(wei)比(bi)色管(guan)用(yong)於比色(se)用(yong)，稱(cheng)為(wei)消(xiao)解比色管(guan)。小型加(jia)熱(re)消解(jie)器以(yi)鋁(lv)塊為(wei)加(jia)熱(re)體，加(jia)熱(re)孔(kong)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)。孔(kong)徑(jing)φ16.1mm，孔(kong)深50mm ～100mm，設(she)定的(de)加(jia)熱(re)溫度(du)為(wei)消(xiao)解反應溫度(du)。同時(shi)，由於密封管(guan)適宜(yi)的(de)尺寸，消(xiao)解(jie)反(fan)應液占(zhan)據(ju)密(mi)封管(guan)適宜(yi)的(de)空間比(bi)例。盛有消解反應液的(de)密封管(guan)壹(yi)部分(fen)插(cha)入加(jia)熱(re)器加(jia)熱(re)孔(kong)中，密(mi)封管(guan)底(di)部恒定165℃溫度(du)加(jia)熱(re)；密封管(guan)上部高出加(jia)熱(re)孔(kong)而(er)暴(bao)露在(zai)空間(jian)，在(zai)空氣(qi)自然冷(leng)卻(que)下使(shi)管(guan)口(kou)頂(ding)部降(jiang)到85℃左(zuo)右(you)；溫度(du)的(de)差異(yi)確(que)保了(le)小型密封管(guan)中反(fan)應液在(zai)該恒溫下(xia)處(chu)於微(wei)沸騰回流(liu)狀(zhuang)態(tai)。緊(jin)湊的(de)COD 反應器可(ke)放(fang)置(zhi)25 只(zhi)密封管(guan)。采用(yong)密封管(guan)消(xiao)解(jie)反(fan)應後，消(xiao)解液轉(zhuan)入比色皿(min)可(ke)在(zai)壹(yi)般光(guang)度(du)計上測(ce)定，用(yong)密封比色(se)管(guan)消(xiao)解(jie)後可(ke)直接(jie)用(yong)密封比色(se)管(guan)在(zai)COD 專(zhuan)用(yong)光度(du)計上測(ce)定。在(zai)600nm 波長(chang)可(ke)測(ce)定(ding)COD 值為(wei)100mg/L～1000mg/L 的(de)試樣，在(zai)440nm 波長(chang)處(chu)可(ke)測(ce)定COD 值為(wei)15mg/L～250mg/L 的(de)試樣。該方(fang)法具(ju)有占(zhan)用(yong)空間小，能耗(hao)小，試劑用(yong)量(liang)小，廢液減(jian)到最(zui)小程(cheng)度(du)，能耗(hao)小，操作(zuo)簡便，安全(quan)穩定(ding)，準確(que)可靠(kao)，適宜(yi)大(da)批量(liang)測定(ding)等(deng)特(te)點，彌(mi)補了經典(dian)標(biao)準方(fang)法的(de)不足(zu)。