微波消解法與回流法測定COD的比較試驗

上海農林職業技術學院 馮靈芝

松江東部污水處理廠 俞芬芬

微波消解法與回流法測定COD的比較試驗

上海農林職業技術學院 馮靈芝

松江東部污水處理廠 俞芬芬

水質監測過程中，常用化學需氧量COD（chemical oxygen Demand）衡量水體受污染的程度，該值用于表示被測水體中可被強氧化劑氧化的溶解性物質和懸浮物相對應的氧的質量濃度，是廢水監測的一個重要參數。目前，測定水樣COD通用的國家標準方法是重鉻酸鉀回流法，但是這種方法需回流消化2h才能氧化大部分的有機物，測定時間長，不利于快速監測分析和大批量分析，且試劑用量大，分析成本高。微波消解法可大大縮短COD的測定時間，但在測定準確度方面還有待進一步實驗證明。

本文，筆者采用微波消解法與國標回流法對同一標準樣品和水樣進行COD的測定，通過對實驗結果的比較分析，分析微波消解法測定COD的準確性及造成誤差的原因，為COD的準確、快速測定提供一種途徑。

一、實驗部分

1.主要儀器與試劑。

（1）實驗儀器。實驗儀器有WMX-Ⅲ-A型微波閉式COD、TN、TP消解儀（廣東韶關科力實驗儀器有限公司生產），氟塑消解罐，250mL標準磨口玻璃回流裝置，50mL酸式滴定管。

（2）實驗試劑。實驗試劑有0.25mol/L重鉻酸鉀（1/6K2Cr2O7）標準溶液、0.937mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液、H2SO4-Ag2SO4溶液、試亞鐵靈、粉末HgCl2等。

2.實驗方法。

（1）重鉻酸鉀加熱回流滴定測COD的方法參照國家環境保護局《水和廢水監測分析方法》（第四版）進行。

（2）微波消解COD測定法。分別移取待測水樣5mL、重鉻酸鉀溶液5mL于消解罐中，然后緩慢加入5mL的H2SO4-Ag2SO4溶液，搖勻，旋緊密封蓋。將消解罐均勻放入微波消解儀中，按照消解罐數+2min設置消解時間，啟動消解儀。消解結束后取出消解罐，冷卻后將消解液轉移至錐形瓶中，用少量水沖洗罐帽和罐體內部，將洗液倒入錐形瓶中。錐形瓶中的試樣中各加入2滴試亞鐵靈指示劑，在搖動中用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，溶液顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為滴定終點，記錄硫酸亞鐵銨溶液的用量。計算公式為

式中，V0為滴定空白所消耗的硫酸亞鐵銨量（mL），V1為滴定水樣所消耗的硫酸亞鐵銨量（mL），C為硫酸亞鐵銨的標定濃度（mol/L），V2為取水樣的體積（mL）。

二、結果分析

1.標準樣品的測定比較。采用微波消解法與加熱回流法對同一標準樣品進行COD測定，并做2組平行樣品，測定結果見表1。該標準樣品由環境監測站提供，其COD標準值為（160±7）mg/L。

表 1 兩種方法對標準樣品的COD測定結果 mg/L

由表1可知，微波消解法和加熱回流法對標準樣品的測定結果一致，且都在樣品的誤差范圍內。

2.實際水樣的測定比較。取同一池塘水樣進行COD測定，測定結果如表2所示。經配對t檢驗，P>0.05，差別無顯著意義，說明兩種COD測定方法的可比性較好。

表 2 兩種方法對實際水樣的COD測定結果

由表2可知，微波消解法對實際污水樣的測定結果誤差較大，這主要因為實際污水中大多含有活性或惰性有機顆粒，這些有機顆粒通常具有較高的COD值，是水體的重要污染物，在測定COD以評價水體污染程度時不應過濾去除，但是，它們的存在往往會嚴重影響COD測定的準確度和精確度，并且取樣量越少，造成的誤差越大。

為了減少懸浮物取樣不均造成的誤差，提高微波消解法測定COD的準確度，操作過程中應注意以下幾點。一是每次取樣前應將水樣充分混合均勻，以減少取樣過程中帶來的誤差。二是選擇合適的取樣儀器。對于懸浮物濃度較高的水樣，盡量選用小量程的量筒，比如5mL或10mL量筒。若采用5mL的移液管或吸量管，可能會由于吸口小，懸浮物吸取量少而造成COD測定結果偏低。三是微波消解時間通常為消解罐數+2min。但如果消解水樣較多（≥6個），消解時間相對較長，消解更為完全，會使COD測定結果偏高。

三、結論

通過對微波消解法和回流法對同一水樣的COD測定結果的比較分析，可以總結歸納如下。

1.微波消解儀法具有分析成本低、消解時間短的優點，能夠更方便、快捷地進行COD測定，適于批量樣品監測。

2.微波消解法和回流法對標準樣品的測定結果一致，且均在樣品誤差的正常范圍內。

3.水樣中懸浮物的存在會影響COD的測定準確度，可采用10mL和5mL的量筒進行量取待測水樣，以減小測量誤差。