水中化學(xué)耗氧量測(cè)定

1、水中化學(xué)耗氧量的測(cè)定分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)水中化學(xué)耗氧量的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.初步了解環(huán)境分析的重要性及水樣的采集和保存方法。2. 對(duì)水中化學(xué)耗氧量（COD）與水體污染的關(guān)系有所了解。3.掌握高錳酸鉀法測(cè)定水中耗氧量的原理及其方法。4.學(xué)會(huì)計(jì)算水樣中的化學(xué)耗氧量二、實(shí)驗(yàn)原理 所謂化學(xué)需氧量，是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量，換算成氧的含量（以mgL-1計(jì)）。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要的是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)。化學(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。

2、目前應(yīng)用最普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法。高錳酸鉀法，氧化率較低，但比較簡便，在測(cè)定水樣中有機(jī)物含量的相對(duì)比較值時(shí)，可以采用。測(cè)定時(shí)，在水樣中加入H2SO4及一定過量的KMnO4溶液，置于沸水浴加熱，使其中的還原性物質(zhì)氧化，剩余的KMnO4用一定量過量的Na2C2O4還原，再以KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴Na2C2O4的過量部分。由于Cl-對(duì)此法有干擾，因而本法僅適用于地表水、地下水、飲用水和生活污水中COD的測(cè)定，含Cl-較高的工業(yè)廢水則應(yīng)采用K2Cr2O7法測(cè)定。在酸性溶液(或堿性溶液)中，高錳酸鉀具有很高的氧化性。 水溶液中的有機(jī)物都可以氧化，但反應(yīng)過程相當(dāng)復(fù)雜，主要發(fā)生一下反應(yīng)：

3、4MnO4- + 5C + 12H+ = 4Mn2+ + 5CO2 + 6H2O過量的過量的高錳酸鉀用過量的過量的草酸鈉還原，再用高錳酸鉀滴定至微紅色為終點(diǎn)。反應(yīng)的方程式為2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O據(jù)此，測(cè)定結(jié)果的計(jì)算式為式中：V1為第一次加入KMnO4溶液體積， V2為第二次加入KMnO4溶液的體積。水水樣樣VcVVVcCODOCMnOMnO100000.32)(21)(452424421 （O2 mg/L）市售的KMnO4試劑常含有少量MnO2和其他雜質(zhì)，蒸餾水中含有少量有機(jī)物質(zhì)，它們能使KMnO4還原為MnO(OH)2，而

4、MnO(OH)2又能促進(jìn)KMnO4的自身分解，見光時(shí)分解更快：4MnO4- + 2H2O = 4MnO2 + 3O2+ 4OH-因此，KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液采用間接法配制，儲(chǔ)存于棕色瓶中，定期進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)有As2O3、鐵絲、 Na2C2O4和H2C2O42H2O等，其中以Na2C2O4最常用。Na2C2O4易提純，不易吸濕，性質(zhì)穩(wěn)定。Na2C2O4在105110烘干約2h后冷卻，就可以使用。滴定時(shí)利用MnO4-本身的紫紅色指示終點(diǎn)，稱為自身指示劑。0.002mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液500ml （已配制，需要標(biāo)定）（已配制，需要標(biāo)定）0.01mol/L

5、草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液250ml （資料上是（資料上是0.005mol/L）1:5硫酸溶液（濃度約為硫酸溶液（濃度約為3mol/L） （資料上是（資料上是1:3硫酸溶液）硫酸溶液）水樣水樣50ml分子水分子水三、主要試劑三、主要試劑1.用電子天平稱取已烘干的草酸鈉粉末0.400.400.42g0.42g左右，于100ml小燒杯中。2.加水溶解（注：80mL左右，微微加熱，加快溶解速度，冷卻），轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，定容至刻度并搖勻。3.按照公式計(jì)算出草酸鈉溶液準(zhǔn)確準(zhǔn)確濃度。貼上標(biāo)簽，待用。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、 0.01mol/L草酸鈉溶液的配制（250ml）1.往酸式滴定管中加待測(cè)KMn

6、O4溶液至0刻度線（或以下），固定在鐵架臺(tái)上。2.移取10ml 液于錐形瓶中，加入少量的分子水，加入15ml1:5的硫酸溶液，搖勻，放在加熱板上進(jìn)行加熱至7585 （注：即開始冒蒸氣時(shí)的溫度） 。3.取下錐形瓶，趁熱，用高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定。2、KMnO4溶液濃度的標(biāo)定4.開始時(shí)高錳酸鉀褪色慢，當(dāng)?shù)谝坏晤伾嗜ズ笤偌拥诙巍．?dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色由無色變?yōu)榧t色，30秒不褪色，即停止滴定，記錄高錳酸鉀體積。平行測(cè)定三份，分別記錄數(shù)據(jù)。為什么第一滴KMnO4加入后溶液的紅色褪去很慢，而以后紅色褪去越來越快？224224442 (Na C O )(Na C O )(KMnO )5 (KMnO )

7、cVcV1、用50ml移液管，移取50.00ml水樣于250ml錐形瓶中，用加入15ml1:5的硫酸溶液，再準(zhǔn)確加入10.00ml 0.002mol/L的高錳酸鉀溶液(此時(shí)溶液呈穩(wěn)定的紅色)，加熱煮沸。若此時(shí)紅色褪去，說明水中有機(jī)物含量較高，應(yīng)補(bǔ)加適量的高錳酸鉀溶液至溶液呈穩(wěn)定的紅色。從冒第一個(gè)大泡開始計(jì)時(shí)，煮沸10分鐘，然后趁熱加入10.00ml草酸鈉溶液（此時(shí)溶液應(yīng)為無色，若仍為紅色，應(yīng)再補(bǔ)加5ml）。趁熱用0.002mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液至為紅色,30秒不褪色，即停止滴定。平行三次。3、水樣中化學(xué)耗氧量的測(cè)定按上述操作用分子水做空白操作三次。（時(shí)間不夠，只要求做一份）空白實(shí)驗(yàn)1、取

8、50.00ml蒸餾水放入250ml錐形瓶中,加入15ml1:5的硫酸溶液，再加入10.00ml0.002mol/l的高錳酸鉀溶液，加熱煮沸。從冒第一個(gè)大泡開始計(jì)時(shí)，煮沸10分鐘，然后趁熱加入10.00ml草酸鈉溶液（此時(shí)溶液應(yīng)為無色，若仍為紅色，應(yīng)再補(bǔ)加5ml）。趁熱用0.002mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液至為紅色。平行三次。水樣中化學(xué)耗氧量的計(jì)算公式：4、空白實(shí)驗(yàn)水水樣樣VcVVVcCODOCMnOMnO100000.32)(21)(452424421 （O2 mg/L）5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1、 0.01mol/L草酸鈉溶液的配制（250ml）草酸鈉粉末質(zhì)量：m= 草酸鈉溶液準(zhǔn)確濃度：2、

9、KMnO4溶液濃度的標(biāo)定Na2O4的濃度KMnO4溶液的初始讀數(shù)（mL）KMnO4溶液的最終讀數(shù)（mL）KMnO4溶液的體積（mL）平 均 值（ molL-1）相對(duì)平均偏差（%）224224442v5Na C ONa C OKMnOKMnOccV3、水樣中化學(xué)耗氧量的測(cè)定移取水樣的體積（mL）第一次加入KMnO4溶液的體積V1（mL）加入 Na2O4溶液的體積V（mL）第二次加入KMnO4溶液體積 V2初始讀數(shù)（mL） 最終讀數(shù)（mL） 體積（mL） （O2mgL-1）平 均 值（mgL-1）相對(duì)平均偏差（%）水水樣樣VcVVVcCODOCMnOMnO100000.32)(21)(452424

10、421 4、空白實(shí)驗(yàn)分子水的體積（mL）第一次加入KMnO4溶液的體積V1（mL）加入 Na2O4溶液的體積V（mL）第二次加入KMnO4溶液體積 V2初始讀數(shù)（mL） 最終讀數(shù)（mL） 體積（mL） （O2mgL-1）平 均 值（mgL-1）相對(duì)平均偏差（%）水水樣樣VcVVVcCODOCMnOMnO100000.32)(21)(452424421 4、注意事項(xiàng)1.滴定時(shí)用干毛巾包住錐形瓶，免燙手。2.測(cè)水樣和做空白實(shí)驗(yàn)時(shí)，用移液管往錐形瓶加草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)從中間加入，不要靠壁，以免錐形瓶和移液管破碎。3.加熱時(shí)，沸騰前要經(jīng)常搖動(dòng)錐形瓶，避免局部過熱，以免溶液濺出，影響準(zhǔn)確度和燙傷人。1、配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，為什么要將KMnO4溶液煮沸一定時(shí)間并放置數(shù)天？配制好的KMnO4溶液為什么要過濾后才能保存？過濾時(shí)是否可以用濾紙？2、配制好的KMnO4溶液為什么要盛放在棕色瓶中保存？如果沒有棕色瓶怎么辦？3、KMnO4溶液為什么要放在酸式滴定管中？4、用Na2C2O4標(biāo)定KMnO4時(shí)，為什么必須在 H2SO4介質(zhì)中進(jìn)行？酸度過高或過低有何影響？可以用HCl或HNO3調(diào)節(jié)酸度嗎？為什么要加熱到至7085？過高或過低有何影響？5、標(biāo)定KMnO4