水体中化学耗氧量(COD) 的测定——KMnO4法
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有机物耗氧量的测定方法
化学耗氧量(COD),是指一升水中含的还原性物质,在一定条件下被氧化剂氧化时,所
消耗氧的或氧化剂的毫克数。这里说还原性物质主要是有机物也包括NO2-、S2-、Fe2+等离
子。养殖水体内,后几种离子,相对甚少,故化学、耗氧量被当作有机物耗氧量。
耗氧量测定的方法,随采用氧化剂的不同,可分为高锰酸钾(KMnO4)法、重铬酸钾(K2Cr2O7)
法、碘酸钾法等。养殖水中有机物等都易被氧化,一般都用高锰酸钾法测定。各法测耗氧量
时,都是用定量、过量氧化剂,在一定条件下氧化还原性物质,剩余氧化剂用还原剂标准溶
液回滴,根据所耗氧化剂数量来计算耗氧量。
同一水样,用不同方法或同一方法在不同条件下测定时,测得的耗氧量常不相同。因此,耗
氧量测定,必须指明所用方法,严格控制反应条件。
高锰酸钾法又分为酸性法及碱性法两种,当水中氯化物超过300毫克/升时,若用酸性法测
定,由于氯离子(Cl-)被氧,结果偏高,碱性KMnO4法无此缺点。
甲、碱性高锰酸钾法
一、原理
高锰酸钾在中性和碱性溶液中,氧化水样中有机物把有机物以C„碳‟来代表的反应如下式:
4MnO4-+3C+2H2O=4MnO2↓+3CO2↑+4OH-
高锰酸钾中Mn(Ⅶ)在反应中获得三个电子,还原为二氧化锰(MnO2)沉淀。加硫酸于
溶液使呈酸性,剩余高锰酸钾与二氧化锰在酸性条件下,与定量、过量草酸(H2C2O4)反
应:
2MnO4- +5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
MnO2 +C2O42-+4H+=Mn2++2H2O+2CO2↑
最后用高锰酸钾标准溶液滴定剩余草酸,根据两次用去高锰酸钾的毫克当量数,减去草酸的
毫克当量数,就相当于水样耗氧的毫克当量数。碱性高锰酸钾法测定氧量时,高锰酸钾的当
量为其分子的1/5。
二、试剂
1、50%氢氧化钠溶液:称取50克分析浓硫酸于3体积纯水中;
2、1:3硫酸:缓缓地加1体积浓硫酸于3体积纯水中;
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实验6 化学需氧量的测定-高锰酸钾法
1目的要求
1.1学习高锰酸钾法测定化学需氧量的原理。
1.2掌握高锰酸钾溶液的配制与标定,实践影响氧化还原滴定反应的各种因素。
2实验原理
化学需氧量(COD)是指在一定条件下,氧化1L水中还原性物质所消耗的强氧化剂的
量,以氧化这些物质所消耗的O
2的量来表示(单位mg·L-1)。COD是表示水体还原性物质污
染程度的主要指标。化学需氧量可以作为水中有机物相对含量的指标之一。
测定COD时,根据采用的氧化剂不同,分为KMnO
4法和K
2Cr
2O
7法。本实验采用酸性
KMnO
4法进行测定。在加热的酸性水样中,加入一定量且过量的KMnO
4标准溶液,将水中
的还原性物质氧化,剩余的KMnO
4在以过量的H
2C
2O
4标准溶液还原,然后用KMnO
4标准溶
液返滴定剩余的H
2C
2O
4,从而可求出相应的COD。KMnO
4法采用KMnO
4自身作指示剂,滴
定至试液呈微红色且0.5min不褪色为终点。
3试剂和仪器
Na
2C
2O
4(AR);KMnO
4(AR);H
2SO
4溶液。
4实验内容和步骤
4.1 0.02 mol·L-1 和0.002 mol·L-1KMnO
4溶液配制(见教材p223)
4.2 0.005 mol·L-1 Na
2C
2O
4标准溶液配制(见教材p223)
4.3 KMnO
4溶液标定(见教材p224)
4.4 COD的测定(见教材p223)
5 数据处理
5.1 Na
2C
2O
4标准溶液浓度的计算
224
224224
224224111000
()134.00NaCO
NaCONaCO
NaCONaCOm
cmolLMgmol
MV
5.2 KMnO
4标准溶液浓度的计算
224
4
4
224
4
22441
3
12
5
()
225.00
10
5250.00
()NaCO
KMnO
KMnO
NaCO
KMnO
NaCOKMnOcV
cmolL
V
m
cmolL
MV
或
5.3 化学需氧量测定结果计算
1 实验二 水样中化学需氧量的测定
实验目的
掌握用高锰酸钾法测定水中化学需氧量(COD)的原理和方法。
主要试剂和仪器
试剂:1.0.02mol·L-1 KMnO4溶液(A液)。2. 0.002mol·L-1 KMnO4 溶液(B液)。3.1:3硫酸。4. 在105-110℃烘干一小时并冷却的草酸钠基准试剂。
仪器:水浴装置,锥形瓶台秤,电子天平,250mL烧杯,250mL锥形瓶,500mL烧杯,25mL移液管,250mL容量瓶,洗瓶,酸碱滴定管,胶头滴管,玻璃棒,镊子,烘干箱,称量瓶,50mL小烧杯。
实验原理
化学需氧量(COD)是在一定条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂的量;它是水中还原性物质多少的一个指标。COD越大说明水体被污染的程度越重。
水样COD 的测定,会因加入氧化剂的种类和浓度、反应溶液的温度、酸度和时间,以及催化剂的存在与否而得到不同的结果。因此,COD 是一个条件性的指标,必须严格按操作步骤进行测定。COD 的测定有几种方法,对于污染较严重的水样或工业废水,一般用重铬酸钾法或库仑法,对于一般水样可以用高锰酸钾法。由于高锰酸钾法是在规定的条件下所进行的反应,所以水中有机物只能部分被氧化,并不是理论上的全部需氧量,也不能反映水体中总有机物的含量。因此,常用高锰酸盐指数这一术语作为水质的一项指标,以有别于重铬酸钾法测定的化学需氧量。高锰酸钾法分为酸性法和碱性法两种,本实验以酸性法测定水样的化学需氧量——高锰酸盐指数,以每升多少毫克O2表示。
水样加入硫酸酸化后,加入一定量的KMnO4溶液,并在沸水浴中加热反应一定时间。然后加入过量的Na2C2O4 标准溶液,使之与剩余的KMnO4充分作用。再用KMnO4溶液回滴过量的Na2C2O4,通过计算求得高锰酸盐指数值。
反应方程式:
测定: 4MnO4-+ 5C+ 12 H+ =4Mn2++5 CO2↑+6H2O
高锰酸钾法测定COD
COD (Chemical Oxygen Demand) 是水体中有机物含量的重要指标之一,它反映了水体中有机物的含量和污染程度。COD 的测定方法有很多种,其中高锰酸钾法是常用的一种方法。本文将介绍高锰酸钾法的原理、实验步骤及注意事项。
一、高锰酸钾法的原理
高锰酸钾法是通过高锰酸钾的氧化还原反应,测定有机物中所含的可氧化物质 (COD)
的含量。COD 包括水中的有机物和无机物,在反应中,高锰酸钾将可氧化物质氧化,生成锰离子(Mn2+),锰离子在酸性条件下与碘离子反应,生成一碘酸锰(MnO4-)。其中,高锰酸钾的消耗量与反应中有机物所含的可氧化物质(COD)的含量成正比,因此可以用消耗的高锰酸钾的用量来反映 COD 的含量。
二、实验步骤
1、样品的采集与处理
在进行高锰酸钾法测定 COD 前,需要正确的采集和处理样品。首先应选择符合要求的样品位置,并将适量的水样采集到样品瓶中。如果水体中有色度较高的物质,最好使用过滤器进行过滤处理。此外,还需要进行急流冷却,以避免样品中的有机物受到氧化后再氧化。
2、试剂的配制
准备0.025mol/L高锰酸钾(KMnO4)溶液,将称取的高锰酸钾溶解于蒸馏水中,并稀释至1000mL。使用稀硫酸稀释至pH值为1.0左右。还需要配制0.1mol/L硫酸(H2SO4)溶液、0.02mol/L碘化钾(KI)溶液、0.1mol/L纳OH溶液。
3、实验操作
将20mL样品移入试管中,加入1mL硫酸和10mL高锰酸钾溶液,密封放置20min,颜色变浅的平衡液再加入1mL碘化钾溶液中和,反应30s,加入几 drops硫酸,继续反应1min。颜色变化后,用0.1mol/L纳OH溶液进行滴定,使反应液的颜色变为黄色,终点一般选在10秒左右。实验时需进行空白实验,用其结果进行修正。每个样品都需要进行三次测定,记录消耗高锰酸钾的用量。