低浓度COD测定过程中空白值偏高原因分析

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第46卷第19期2018年10月广摇州摇化摇工GuangzhouChemicalIndustryVol郾46No郾19

Oct郾2018

低浓度COD测定过程中空白值偏高原因分析*

戴胜杰,刘义洋,刘摇雯,吕高原,熊摇萍,郑摇静,李佳娇,赵芝清

(衢州学院化学与材料工程学院,浙江摇衢州摇324000)

摘摇要:在实验过程中采用国家标准分析方法(GB11914-89)测定COD时,其步骤较为固定,但影响因素不确定,造成测

定误差。针对低浓度COD测定过程中空白值偏高的问题,对空白测定所用的纯净水水质、加热管新旧、消解温度、显色剂浓度及

新鲜程度开展了研究,实验结果表明:纯净水水质、加热管的新旧、显色剂浓度及新鲜程度对测定精度造成影响不大,而消解温

度是影响测定结果的主要原因。关键词:低浓度COD;重铬酸钾法;消解温度摇中图分类号:G718郾3,G424摇文献标志码:B文章编号:1001-9677(2018)19-0095-03

摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇

*基金项目:衢州市科技局资助项目(2015Y012);衢州学院中青年学术骨干资助项目(XNZQN201506);衢州学院博士科研启动项目(BSJX201601);国家级大学生创新创业训练计划项目(201711488011);省级大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划(2017R429003)。第一作者:戴胜杰(1997-),男,本科生,研究方向:环境工程。通讯作者:赵芝清(1979-),女,博士,副教授,从事废水生物处理及资源化研究。DiscussiononReasonsforHighBlankValueduringDetermination

ofLowConcentrationCOD*

DAISheng-jie,LIUYi-yang,LIUWen,LVGao-yuan,XIONGPing,ZHENGJing,LIJia-jiao,ZHAOZhi-qing

(CollegeofChemicalandMaterialEngineering,QuzhouUniversity,ZhejiangQuzhou324000,China)

Abstract:DuringthedetectionofCODbynationalstandardmethod(GB11914-89),itsstepsarefixed,butthe

influencefactorsareuncertain,whichcouldcausemeasurementerror郾Aimingatthehighblankvalueduringthedetection

oflowconcentrationCOD,theinfluencefactors,includingthewaterquality,theuseofheatingpipe,thedigestion

temperature,theconcentrationandthefreshnessofinaicatorwereanalyzed郾Theresultsshowedthatthefactorsexceptthe

digestiontemperaturehadlittleinfluenceontheaccuracy郾

Keywords:lowconcentrationofCOD;potassiumdichromatemethod;thedigestiontemperature

随着生活饮用水水质标准日益严格,人类对饮用水质要求

的提高,水体微污染问题日益突出[1]。截止目前,我国七大水

系中接近40%的河段、80%的城镇河段不适合作为饮用水源,50%城市地下水受到污染,而水源保护的相对滞后也对饮用水

卫生安全带来了严重威胁,故水体微污染问题已成为当前供水

领域研究的热点[2]。

CODCr是微污染水体中最主要的指标之一,它能否准确监

测分析对于保证水质具有重要意义。国家标准《水质化学需

氧量的测定重铬酸钾法》(GB11914-89)中明确规定:本标准

适用于各种类型的含COD值大于30mg/L的水。然而对于低浓

度的水样测定具有不准确性,王展[3]、汪昆平[4]等均发现在测

定过程中影响其测定精度的因素较多,同样在本实验室中发现

采用低浓度重铬酸钾测定空白时,所消耗的硫酸亚铁铵用量小

于理论值25mL。因此,有必要需对其影响因素进行探究。

1摇实摇验

1郾1摇仪器及试剂

主要仪器:COD加热装置、250mL磨口加热管、300mm回流冷凝管、电磁搅拌器及磁子、25mL酸式滴定管。

主要试剂:重铬酸钾标准溶液(0郾025mol/L)、硫酸亚铁铵标准溶液(0郾010mol/L)、Ag2SO4-H2SO4混合液(1g100mL)、Hg2SO4、1,10-菲绕啉(82郾5mmol/L)、邻苯二甲酸

氢钾标准液(理论COD值30mg/L)1郾2摇实验方法摇

1郾2郾1摇不同纯净水水质的影响

选取新制蒸馏水、放置2d左右的蒸馏水、哇哈哈纯净水,

按照GB11914-89进行低浓度COD测定。1郾2郾2摇不同配置时间、显色剂浓度的影响

选取现配显色剂、放置1个月的显色剂、82郾5mmol/L的

显色剂、8郾25mmol/L的显色剂,按照GB11914-89进行低浓

度COD测定。1郾2郾3摇新旧加热管的影响

选取新购加热管、陈旧加热管,按照GB11914-89进行低

浓度COD测定。1郾2郾4摇不同消解温度的影响

消解温度设置为110益、140益、200益,按照GB11914-89进行低浓度COD测定。96摇广摇州摇化摇工2018年10月

1郾3摇数据分析方法摇

差异性分析采用SPSS分析软件。

2摇结果与讨论

2郾1摇现存问题

实验室内用水按照GB11914-89进行COD测定。空白COD

所消耗的硫酸亚铁铵量如表1所示,约为21mL,低于理论消

耗量25mL,相对误差大于10%。

表1摇空白COD硫酸亚铁胺消耗量Table1摇AmountofammoniumferroussulfatefortheblankCOD

水样硫酸亚铁铵实际用量/mL硫酸亚铁铵理论用量/mL相对误差/%平均相对

误差/%

空白1212516空白221郾92512郾4空白321郾42514郾414郾3

为满足实验室质量控制,其相对误差要控制在10%以内,

然而所得结果的相对误差均大于10%。在COD测定过程中严

格按照操作步骤,且不同操作者之间也进行了比对,均存在上

述现象,可得,人为因素不是主因。依据测定过程推测纯净水

水质、仪器遗留COD、显色剂问题、消解温度可能对测定结果

造成影响,故开展了这几方面的研究。2郾2摇原因分析

2郾2郾1摇纯净水水质对测定结果的影响

选取新制蒸馏水、放置2d左右的蒸馏水、哇哈哈纯净水

作为研究对象,分别记为A、B、C,按照GB11914-89进行低

浓度COD测定:取20郾0mL水样,0郾025mol/L重铬酸钾,0郾01mol/L硫酸亚铁铵,进行2h的加热消解,硫酸亚铁铵消

耗量如表2所示,差异性分析如表3所示。

表2摇不同水质空白COD的硫酸亚铁消耗量Table2摇Amountofammoniumferroussulfateforthedifferent

waterqualityblankCOD

水样硫酸亚铁胺用量/mL理论用量实际用量实际用量均值相对

误差/%

A2521郾421郾7121郾414郾4

B2521郾521郾621郾514

C2522郾5621郾921郾7113郾2

表3摇不同水质空白COD硫酸亚铁铵消耗量的差异分析Table3摇Differenceanalysisforammoniumferroussulfate

consumptionofthedifferentwaterqualityblankCOD

SampleNalpha=0郾05的子集12

TukeyBaB221郾5500A221郾5550C222郾2300理论值225郾0000

可见,各水质空白COD所消耗的硫酸亚铁量与理论消耗

量具有明显差异,但各水质空白COD所消耗的硫酸亚铁铵量之间差异较小,无显著性差异。表明,COD测定过程所用蒸馏

水不是造成本实验空白COD值偏高的主因。2郾2郾2摇仪器新旧程度对测定影响

选取新购加热管、陈旧加热管进行空白水样测定,分别记

为D、E,按照GB11914-89进行低浓度COD测定,结果如表4

所示。

表4摇新旧加热管对空白COD测定的影响Table4摇InfluenceofthedifferentheatingpipesontheblankCOD

水样硫酸亚铁铵用量/mL理论值实际值相对

误差/%D252116

E2521郾613郾6

可见,新旧加热管空白COD所消耗硫酸亚铁铵量与理论消

耗量之间的相对误差均大于10%,甚至新购加热管的相对误差

更大。表明加热管不是造成本实验问题的主因。2郾2郾3摇显色剂对测定影响

选取现配82郾5mmol/L显色剂、放置1个月的82郾5mmol/L

显色剂、8郾25mmol/L显色剂进行低浓度空白测定,分别记为F、G、H,按照GB11914-89进行低浓度COD测定。其硫酸亚

铁铵消耗量如表5所示,差异性分析结果如表6所示。

表5摇显色剂浓度、贮存时间对空白COD测定的影响Table5摇Influenceofchromogenicagentconcentration,

placementtimeontheblankCOD

水样硫酸亚铁铵用量/mL理论值实际值实际用量均值相对

误差/%

F2521郾421郾521郾4512郾8

G2521郾121郾621郾3514郾6

H252221郾621郾813郾16

表6摇显色剂对空白COD测定影响的差异分析Table6摇Differenceanalysisforammoniumferroussulfate

consumptionoftheblankCODusingdifferentchromogenicagent

SampleNalpha=0郾05的子集12

TukeyBaG221郾3500F221郾4500H221郾8000理论值225郾0000

可见,各显色剂空白COD的硫酸亚铁铵实际消耗量与硫酸

亚铁铵理论消耗量之间具有显著差异,但各显色剂空白COD的

硫酸亚铁铵实际消耗量之间差异不明显,无显著性差异。表

明,只要按国标规定配置、贮存显色剂,不会造成本实验空白COD值偏高。

2郾2郾4摇消解温度对测定影响

实验探究在消解温度设置为110益、140益、200益下,

分别标记为I、J、K,按照GB11914-89进行测定。各温度下空

白COD的硫酸亚铁铵消耗量如表7所示,差异性分析如表8所

示。