1、實驗十. 水中化學需氧量容量法與庫倫滴定法的測定一、實驗目的：了解化學需氧量的基本概念，掌握容量法測定化學需氧量的原理和技術。二、實驗原理：在強酸性溶液中，準確加入過量的重鉻酸鉀標準溶液，加熱回流，將水樣中還原性物質（主要是有機物）氧化，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液回滴，根據所消耗的重鉻酸鉀標準溶液量計算水樣化學需氧量。三、實驗儀器與藥劑：1、實驗儀器500mL全玻璃回流裝置。加熱裝置（電爐）。25mL或50mL酸式滴定管、錐形瓶、移液管、容量瓶等。2、實驗藥劑重鉻酸鉀標準溶液（c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L）：稱取預先在120烘干2h的基準或優質純重

2、鉻酸鉀12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀釋至標線，搖勻。試亞鐵靈指示液：稱取1.485g鄰菲啰啉（C12H8N2·H2O）、0.695g硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）溶于水中，稀釋至100mL，貯于棕色瓶內。硫酸亞鐵銨標準溶液c(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O0.1mol/L:稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入20mL濃硫酸，冷卻后移入1000mL容量瓶中，加水稀釋至標線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標準溶液標定。硫酸-硫酸銀溶液：于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀。放置1-2d，不時搖動使其溶解。硫酸汞：結晶或粉末。四、實驗步

3、驟：1、硫酸亞鐵銨溶液的標定：準確吸取10.00mL重鉻酸鉀標準溶液于500mL錐形瓶中，加水稀釋至110mL左右，緩慢加入30mL濃硫酸，混勻。冷卻后，加入3滴試亞鐵靈指示液（約0.15mL），用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點。c(0.2500×10.00)/V （101）式中：c-硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度（mol/L）；V-硫酸亞鐵銨標準溶液的用量（mL）。2、水樣回流消解取20.00mL混合均勻的水樣（或適量水樣稀釋至20.00mL）置于250mL磨口的回流錐形瓶中，準確加入10.00mL重鉻酸鉀標準溶液及數粒小玻璃珠或沸石，連接磨口回流冷凝管，從

4、冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸-硫酸銀溶液，輕輕搖動錐形瓶使溶液混勻，加熱回流2h（自開始沸騰時計時）。對于化學需氧量高的廢水樣，可先取上述操作所需體積1/10的廢水樣和試劑于15×150mm硬質玻璃試管中，搖勻，加熱后觀察是否成綠色。如溶液顯綠色，再適當減少廢水取樣量，直至溶液不變綠色為止，從而確定廢水樣分析時應取用的體積。稀釋時，所取廢水樣量不得少于5mL，如果化學需氧量很高，則廢水樣應多次稀釋。廢水中氯離子含量超過30mg/L時，應先把0.4g硫酸汞加入回流錐形瓶中，再加20.00mL廢水（或適量廢水稀釋至20.00mL），搖勻。3、樣品定容冷卻后，用90mL水沖洗冷凝管壁，

5、取下錐形瓶。溶液總體積不得少于140mL，否則因酸度太大，滴定終點不明顯。4、樣品滴定溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。5、空白實驗與平行實驗測定水樣的同時，取20.00mL重蒸餾水，按同樣操作步驟作空白試驗。記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。五、實驗注意事項：1、使用0.4g硫酸汞絡合氯離子的最高量可達40mg，如取用20.00mL水樣，即最高可絡合2000mg/L氯離子濃度的水樣。若氯離子的濃度較低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞：氯離子=101（W/W）。若出現少量氯化汞沉淀，并不影

6、響測定。2、水樣取用體積可在10.0050.00mL范圍內，但試劑用量及濃度需按下表進行相應調整，也可得到滿意的結果。表10-1 水樣取用量和試劑用量表水樣體積（mL）02500mol/L K2Cr2O7溶液（mL）H2SO4Ag2SO4溶液（mL）HgSO4（g）(NH4)2Fe(SO4)2濃度（mol/L）滴定前總體積（mL）100501502005070200100300401001403001504506015021040020060080200280500250751002503503、對于化學需氧量小于50mg/L的水樣，應改用0.0250mol/L重鉻酸鉀標準溶液。回滴時用0.0

7、1mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液。4、水樣加熱回流后，溶液中重鉻酸鉀剩余量應為加入量的1/54/5為宜。5、用鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液檢查試劑的質量和操作技術時，由于每克鄰苯二甲酸氫鉀的理論CODCr為1.176g，所以溶解0.4251g鄰苯二甲酸氫鉀（HOOCC6H4COOK）于重蒸餾水中，轉入1000mL容量瓶，用重蒸餾水稀釋至標線，使之成為500mg/L的CODCr標準溶液。用時新配。6、CODCr的測定結果應保留三位有效數字。7、每次實驗時，應對硫酸亞鐵銨標準滴定溶液進行標定，室溫較高時尤其注意其濃度的變化。8、實驗的時間與加熱溫度對實驗結果影響較大，要嚴格控制。9、藥劑加入順序需嚴格按水

8、樣、硫酸汞、重鉻酸鉀、硫酸硫酸銀進行。六、實驗原始數據記錄：表10-2容量法測定水樣化學需氧量實驗原始數據表V硫酸亞鐵銨標準溶液的用量/mlc硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度/mol/lV0滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液用量/mlV1滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量/mlV水樣的體積/ml水樣地點：實驗環境條件：溫度： ；濕度： %;大氣壓強 kPa。七、實驗數據處理：計算公式CODCr（O2,mg/L）（V0-V1）×c×8×1000/V （102）式中：c硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度（mol/L）； V0滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液用量（mL）； V1滴定水樣時硫酸亞鐵銨

9、標準溶液的用量（mL）； V水樣的體積（mL）； 8氧（1/2O）摩爾質量（g/mol）。八、實驗結果討論：實驗數據的精確性與準確度及其可靠性。實驗收獲與不足。九、問答思考題：1、本實驗的主要干擾物質有哪些？應采取哪些措施來消除它們的干擾？2、工程實踐中水樣化學需氧量的測試方法還有哪些？補充：.水中化學需氧量庫倫滴定法的測定一、實驗目的：了解化學需氧量的基本概念，掌握庫侖滴定法測定化學需氧量的原理和技術，熟悉庫侖儀的原理和操作方法。二、實驗原理：庫倫滴定法比容量法簡便、快速、試劑用量少，簡化了用標準溶液標定標準滴定溶液的步驟，縮短了回流時間，尤適合工礦企業的工業廢水控制分析。但由于其氧化條件與

10、容量法不完全一致，必要時，應與容量法測定結果進行核對。水樣以重鉻酸鉀為氧化劑，在10.2mol/L硫酸介質中回流氧化后，過量的重鉻酸鉀用電解產生的亞鐵離子作為庫侖滴定劑，進行庫侖滴定。根據電解產生亞鐵離子所消耗的電量、按照法拉第定律計算水樣的COD值。三、實驗儀器與藥劑：1、實驗儀器化學需氧量測定儀。滴定池：150mL錐形瓶。電極：發生電極面積為780mm2鉑片。對電極用鉑絲做成，置于底部為垂熔玻璃的玻璃管（內充3mol/L的硫酸）中。指示電極面積為300mm2鉑片。參比電極為直徑1mm鎢絲，也置于底部為垂熔玻璃的玻璃管（內充飽和硫酸鉀溶液）中。 電磁攪拌器、攪拌子。 回流裝置：24#標準磨口

11、150mL錐形瓶的回流裝置，回流冷凝管長度為120mm。 可調電爐（01000W）。 定時鐘。2、實驗藥劑重蒸餾水：于蒸餾水中加入少許高錳酸鉀進行重蒸餾。重鉻酸鉀溶液（c1/6K2Cr2O7=0.0500mol/L）：稱取2.5g重鉻酸鉀溶于 1000mL重蒸餾水中，搖勻備用。硫酸-硫酸銀溶液：于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀，使其溶解。搖勻。硫酸鐵溶液(c1/2Fe2(SO4)3=1mol/L):稱取200g硫酸鐵溶于100mL重蒸餾水中，混勻。若有沉淀物，需過濾除去。硫酸汞溶液：稱取4g硫酸汞置于50mL燒杯中，加入3mol/L硫酸20mL，稍加熱使其溶解，移入滴瓶中。四、實驗

12、步驟：1標定值的測定a吸取12.00mL重蒸餾水置于錐形瓶中，加1.00mL0.050mol/L重鉻酸鉀溶液，慢慢加入17mL硫酸-硫酸銀溶液，混勻。放入23粒玻璃珠，加熱回流。b回流15min后，停止加熱，用隔熱板將錐形瓶與電爐隔開，稍冷，由冷凝管上端加入33mL重蒸餾水。c取下錐形瓶，置于冷水浴中冷卻，加7mL1mol/L硫酸鐵溶液，搖勻，繼續冷卻至室溫。d放入攪拌子，插入電極，開動攪拌器，撳下標定開關，進行庫侖滴定。儀器自動控制終點并顯示重鉻酸鉀相對應的COD標定值。將此值存入儀器的撥碼盤中。2水樣的測定a COD值小于20mg/L的水樣：準確吸取10.00mL水樣置于錐形瓶中，加入1-

13、2滴硫酸汞溶液及1.00mL0.050mol/L重鉻酸鉀溶液，加入17mL硫酸-硫酸銀溶液，混勻。加2-3粒玻璃珠，加熱回流，以下操作按照“標定值的測定（2）、（3）”進行。放入攪拌子，插入電極并開動攪拌器，撳下測定開關，進行庫侖滴定，儀器直接顯示水樣的COD值。如果水樣氯離子含量較高，可以少取水樣，用重蒸餾水稀釋至10mL，測得該水樣的COD為：CODCr(O2,mg/L)=（10/V）×COD （103）式中：V-水樣的體積（mL）；COD-儀器COD讀數（mg/L）。b COD值大于20mg/L的水樣：吸取10.00mL重蒸餾水置于錐形瓶中，加入12滴硫酸汞溶液和3.00mL0

14、.050mol/L重鉻酸鉀溶液，慢慢加入17mL硫酸-硫酸銀溶液，混勻。放入23粒玻璃珠，加熱回流。以下操作按“標定值的測定（2）、（3）、（4）”進行標定。準確吸取10.00mL水樣（或酌量少取，加水至10mL）置于錐形瓶中，加入1-2滴硫酸汞溶液及0.050mol/L重鉻酸鉀溶液3.00mL，再加17mL硫酸-硫酸銀溶液，混勻，加入23粒玻璃珠，加熱回流。以下操作按COD小于20mg/L的水樣測定步驟進行。五、實驗注意事項：1、對于渾濁及懸浮物較多的水樣，要特別注意取樣的均勻性，否則會帶來較大的誤差。2、當鉑電極沾污時，可將其浸入2mol/L氨水中浸洗片刻，然后用重蒸餾水洗凈。3、切勿用去

15、離子水配制試劑和稀釋水樣。4、對于不同型號的COD測定儀，應按照儀器使用說明書進行操作。六、實驗原始數據記錄：七、實驗數據處理：CODCr（O2,mg/L）（Qs - Qm）/96500×（8000/V）（104） 式中：Qs標定與加入水樣中相同量重鉻酸鉀溶液所消耗的電量； Qm水樣中過量重鉻酸鉀所消耗的電量； V水樣的體積（mL）。. 高錳酸鹽指數的測定一、實驗目的:高錳酸鹽指數，是指在一定條件下，以高錳酸鹽為氧化劑，處理水樣時所消耗的量，以氧的mg/L表示。測定范圍0.54.5mg/L。適用于地面水，飲用水與水源水的測定。水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機物和部分在此條件

16、下可被氧化的的有機物，均可以消耗高錳酸鉀。因此，高錳酸鹽指數常作為水體受還原性有機污染物質與無機污染物質污染程度的一個綜合指標。該方法不適用于測定工業廢水中有機污染物的負荷量，如需測定，可用重鉻酸鉀的方法測定化學需氧量。了解高錳酸鹽指數的基本概念，掌握酸性與堿性法測定水質高錳酸鹽指數的測定方法。二、實驗原理:1、酸性高錳酸鉀氧化法實驗原理：向水樣中加入硫酸使其呈酸性，再加入一定量高錳酸鉀溶液，并在電爐上或沸水中加熱反應一定時間，用草酸或草酸鈉還原剩余的高錳酸鉀并加至過量，過量的草酸再用高錳酸鉀標準溶液回滴。通過計算求出高錳酸鹽指數值。高錳酸鹽指數是一個相對的條件性指標，其測定結果與溶液的酸度、

17、高錳酸鉀濃度、加熱溫度和時間有關，因此、測定時必須嚴格遵守操作規定，使結果具有可比性。方法及適用范圍：酸性法適用于氯離子含量不超過300mg/L的水樣。當水樣的高錳酸鹽指數值超過5mg/L時，則酌情分取少量水樣，并用蒸餾水稀釋后再行測定。2、堿性高錳酸鉀氧化法實驗原理在堿性溶液中，加一定量的高錳酸鉀溶液于水中，加熱一定時間以氧化水中的還原性無機物和部分有機物，加酸酸化后，用草酸鈉溶液還原剩余的高錳酸鉀，并加入過量，再議高錳酸鉀溶液滴定至微紅色。三、實驗儀器與試劑:1、實驗儀器沸水浴裝置。250ml錐形瓶。50ml酸式滴定管。10.0 ml，100.0ml的移液管。2、實驗藥劑c(1/5KMnO

18、4)0.1mol/l高錳酸鉀溶液稱取3.3g高錳酸鉀溶于1.2l蒸餾水中、加熱煮沸1h，放置3-5d，用玻璃砂芯漏斗過濾后，濾液儲于棕色瓶中保存。c(1/5KMnO4)0.01mol/l高錳酸鉀溶液吸取100 ml c(1/5KMnO4)0.1mol/l高錳酸鉀溶液，用蒸餾水稀釋至1000 ml，儲于棕色瓶中。使用當天應標定。(1+3)硫酸c(1/2Na2C2O4)0.1000mol/l草酸鈉標準溶液稱取0.6705g在110干燥1h并冷卻的草酸納，溶于水并轉移到100 ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至標線。c(1/2Na2C2O4)0.010mol/l草酸鈉標準溶液吸取100mlL上述草酸鈉溶液

19、，移人100 ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至標線。50%氫氧化鈉溶液:用于堿性高錳酸鉀氧化法。四、實驗步驟:1、酸性高錳酸鉀氧化法實驗吸取100.0ml混合均勻的水樣(如高錳酸鹽指數高于5mg/L,則酌情少取，并用蒸餾水稀釋至100.0mL)于250 ml錐形瓶中。加入5mL(13)硫酸酸化。加入c(1/5KMnO4)0.01mol/L高錳酸鉀溶液10.0ml，搖勻，立即放入沸水浴中加熱30min(從水浴重新沸騰起計時)。沸水浴液面要高于反應溶液的液面。若無沸水浴裝置，也可用電爐加熱10min，但必須往錐形瓶小加入2-3粒玻璃球以防爆沸。取下錐形瓶，趁熱加入10.0mLc(1/2Na2C2O4)

20、0.10mol/L草酸鈉標準溶液，搖勻。立即用c(1/5KMnO4)0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至微紅色，記錄消耗高錳酸鉀溶液的體積V1。標定高錳酸鉀溶液濃度。將上述滴定完畢的溶液加熱至80左右，然后準確加入10.0 mL草酸鈉標準溶液，再用c(1/5KMnO4)0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至微紅色。記錄消耗高錳酸鉀溶液的體積V2，按下式求得高錳酸鉀溶液的校正系數K。K10.00/V22、堿性高錳酸鉀氧化法實驗吸取100.0mL混合均勻的水樣(如高錳酸鹽指數高于5mg/L,則酌情少取，并用蒸餾水稀釋至100.0mL)于250 mL錐形瓶中。加入0.5mL50%氫氧化鈉堿化。加入10.0mLc(1/5KMnO4)0.01mol/L高錳酸鉀溶液，搖勻，立即放入沸水浴中加熱30min(從水浴重新沸騰起計時)。沸水浴液面要高于反應溶液的液面。若無沸水浴裝置，也可用電爐加熱10min，但必須往錐形瓶中加入23粒玻璃球以防爆沸。取下錐形瓶，趁熱加入(1+3)的硫酸