HACH比色法測定化學需氧量預制試劑配制的探析

李 明，陳瑞娟

(1.云南省輻射環境監督站，云南 昆明，650034；2.昆明市環境監測中心，云南 昆明，650228)

HACH比色法測定化學需氧量預制試劑配制的探析

李 明1，陳瑞娟2

(1.云南省輻射環境監督站，云南 昆明，650034；2.昆明市環境監測中心，云南 昆明，650228)

配制了不同濃度的預制試劑，將自配預制試劑和購買預制試劑分別用于HACH比色法，與重鉻酸鹽法一起測定化學需氧量，分別對質控樣、標樣、盲樣、低濃度水樣、高濃度水樣進行測定。結果表明：在HACH比色法中自配預制試劑可以代替購買預制試劑進行實驗室日常樣品的測定分析，具有較好的準確度和精密度，能降低成本、提高效率。

化學需氧量測定；HACH比色法；自配預制試劑；購買預制試劑

實驗室化學需氧量(CODCr)的測定分析方法主要采用重鉻酸鹽法(GB/T11914-1989)[1-2]、美國HACH比色法[3-4]。HACH比色法準確性好、操作簡單、節省試劑，已在日常監督性監測、委托性監測、應急性監測中廣泛運用。由于每月分析樣品數量多，預制試劑用量大，因此實驗室需向哈希水質分析儀器公司購買大量的預制試劑，導致分析成本較高。為解決這一問題，實驗室參照哈希水質分析儀器公司預制試劑成分研究配置HACH比色法預制試劑，省去購買程序，降低成本，提高分析效率。

1 實驗設備及試劑

1.1 實驗設備

HACH DR2800分光光度計；DRB200消解器；消解管。

1.2 實驗試劑

(1)重鉻酸鉀(優級純或基準級)。

(2)重鉻酸鉀標準溶液：①濃度為C(1/6K2Cr2O7)=1.000mol/L的重鉻酸鉀標準溶液：稱取49.032g在105℃干燥2h后的重鉻酸鉀溶于水中，稀釋至1000mL。②濃度為C(1/6K2Cr2O7)=0.050mol/L的重鉻酸鉀標準溶液：將①溶液稀釋20倍而成。③濃度為C(1/6K2Cr2O7)=0.0250mol/L的重鉻酸鉀標準溶液：將①溶液稀釋2倍而成。

(3)鄰苯二甲酸氫鉀(優級純或基準級)。

(4)鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液：①濃度為C[C6H4(COOH)(COOK))]=500mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液：稱取0.4251g在105℃干燥2h的鄰苯二甲酸氫鉀溶于水，稀釋至1000mL，混均。②濃度為C[C6H4(COOH)(COOK))]=100mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液：將①溶液稀釋5倍而成。③濃度為C[C6H4(COOH)(COOK))]=50mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液：將①溶液稀釋2倍而成。

(5)硫酸(H2SO4)，p=1.84g/mL。

(6)硫酸銀(Ag2SO4)，化學純。

(7)硫酸汞(HgSO4)，化學純。

(8)硫酸銀-硫酸試劑：向1L硫酸中加入10g硫酸銀，放置1～2d使之溶解并混均，使用前小心搖動。

2 實驗方法

2.1 HACH比色法預制試劑的配制

2.1.1 高濃度預制試劑(HR)

取濃度為1.000mol/L重鉻酸鉀標準溶液150mL于1000mL燒杯中，開啟通風廚，在通風廚臺面上向燒杯中緩緩加入450mL硫酸銀-硫酸試劑(按1∶3的比例混合)，蓋上表面皿，冷卻至低溫，用玻棒攪拌均勻后冷卻至室溫，用刻度移液管移取其溶液3.00mL于消解管內，擰上蓋子，使用時拿出直接使用。

2.1.2 低濃度預制試劑(LR)

除了所取重鉻酸鉀標準溶液為0.050mol/L，其余配置步驟同2.1.1。

2.1.3 超低濃度預制試劑

除了所取重鉻酸鉀標準溶液為0.0250mol/L，其余配置步驟同2.1.1。

2.2 預制試劑測定樣品步驟

(1)目測樣品，判斷其大概濃度，根據判斷的濃度選擇合理濃度的預制試劑進行測定；

(2)打開DRB200消解器預熱至150℃；

(3)選擇相應濃度的預制試劑，向其加入2.00mL待測樣品，根據氯離子干擾情況添加適量的硫酸汞試劑，擰緊蓋子，搖動混合均勻，快速放入已加熱至150℃的DRB200消解器中消解處理2h；

(4)消解每批樣品最少有2個空白樣和2個質控樣，空白樣是以蒸餾水代替樣品，質控樣是根據不同濃度的預制試劑選擇不同濃度的鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液代替樣品；

(5)消解完成后關閉反應器，取出樣品消解管，放冷至室溫后用HACHDR2800分光光度計進行比色，超低量程選擇程序CODULR，低量程選擇程序CODLR，高量程選擇程序CODHR，直接讀取CODCr測定值(單位mg/L)。

3 實驗結果分析

3.1 自配預制試劑與購買預制試劑HACH比色法、重鉻酸鹽法測定結果比較

對濃度為50mg/L、100mg/L、500mg/L的質控樣進行測定，測定結果見表1～表3。

表1 自配超低濃度預制試劑HACH比色法與重鉻酸鹽法測定濃度50mg/L質控樣的測定數據

表2 自配低濃度預制試劑與購買低濃度預制試劑HACH比色法、重鉻酸鹽法測定濃度100mg/L質控樣的測定數據

表3 HACH比色法自配高濃度預制試劑與購買高濃度預制試劑測定濃度500mg/L質控樣的測定數據

由表1～表3數據可以看出：HACH比色法自配超低濃度預制試劑、自配低濃度預制試劑、自配高濃度預制試劑測定質控樣的測定值及測定平均值均在實驗室質控要求范圍內，同購買預制試劑HACH比色法或重鉻酸鹽法測定值相比無明顯差異。相對偏差、標準偏差、相對標準偏差表明自配預制試劑HACH比色法在質控樣測定方面具有較高的準確度和精密度[5]。

3.2 自配預制試劑HACH比色法與重鉻酸鹽法對已知濃度標樣測定結果

由表4、表5可以看出，HACH比色法自配低濃度預制試劑與自配高濃度預制試劑的測定值分別為64～68mg/L、185～192mg/L，均在標樣值64.3±4.4mg/L、186±9mg/L范圍內，測定均值分別為66mg/L、188mg/L，與重鉻酸鹽法測定平均值65.0mg/L、186mg/L相近。由相對偏差、標準偏差、相對標準偏差可知，HACH比色法自配低濃度預制試劑、自配高濃度預制試劑在測定標樣時符合實驗室質控要求，具有較好的準確度和精密度。

表4 自配低濃度預制試劑HACH比色法與重鉻酸鹽法測定已知標樣的測定數據

表5 自配高濃度預制試劑HACH比色法與重鉻酸鹽法測定已知標樣的測定數據

3.3 自配預制試劑HACH比色法與重鉻酸鉀法對考核盲樣的測定

由表6、表7可以看出，在盲樣考核時，HACH比色法自配低濃度預制試劑、自配高濃度預制試劑同重鉻酸鹽法測定值相近，兩種方法的測定平均值均可以通過盲樣考核。表明HACH比色法自配預制試劑在能力驗證或持證上崗的盲樣考核中具有較好的準確度和精密度。

表6 自配低濃度預制試劑HACH比色法與重鉻酸鹽法考核盲樣的測定數據

表7 自配高濃度預制試劑HACH比色法與重鉻酸鹽法考核盲樣的測定數據

3.4 HACH比色法自配預制試劑與購買預制試劑對水樣的測定

由表8數據可以看出，在測定低濃度水樣時，HACH比色法自配低濃度預制試劑同購買低濃度預制試劑測定結果相近，其相對偏差1.27%～3.51%，符合實驗室平行樣品測定質控要求。由表9數據可以看出，HACH比色法自配高濃度預制試劑同購買高濃度預制試劑測定含有大量懸浮物的高濃度水樣時，測定值波動較大，但由相對偏差0.65%～8.06%可以看出仍符合實驗室平行樣品測定的質控要求。HACH比色法中自配預制試劑可以代替購買預制試劑用于水樣的分析測定。

表8 HACH比色法自配低濃度預制試劑與購買低濃度預制試劑測定低濃度水樣的測定數據 (mg/L)

表9 HACH比色法自配高濃度預制試劑與購買高濃度預制試劑測定高濃度水樣的測定數據 (mg/L)

4 結論及經驗

(1)在實驗室的日常例行監督性監測、應急性監測、委托性監測中，用HACH比色法測定化學需氧量時，可以使用自配的預制試劑代替購買的預制試劑進行樣品測定分析。自配預制試劑與購買預制試劑的測定結果無明顯差異，具有較好的準確度和精密度，能減少購買程序，節約成本。

(2)預制試劑的配制過程是放熱過程，在配制過程中應盡量減少白色煙霧的產生，降低損耗。消解管加入消解液時，3.00mL消解液的取樣量一定要精準，保證每一批自配預制試劑取樣量一致。取分析水樣時，因取樣量為2.00mL，精準度要求高，要采用2.00mL的刻度移液管或2mL的大度移液管取樣。

(3)購買的低濃度預制試劑、高濃度預制試劑的理論使用范圍分別為3～150mg/L、20～1500mg/L，在實際操作過程中自配超低濃度預制試劑、自配低濃度預制試劑、自配高濃度預制試劑最佳適用范圍分別為0～50mg/L、0～100mg/L、100～1000mg/L，當超出實際最佳適用范圍時，相應的準確度和精密度會降低。

(4)每一次樣品分析都要至少2個空白、2個帶標質控樣，必需使用同一批次配制的預制試劑，不可將兩次配制的預制試劑混合使用在同一次的樣品分析中。

[1] 水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法:GB/T 119l4-1989[S]．

[2] 國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法(第四版)(增補版)[M]．北京：中國環境科學出版社，2006:210-213．

[3] 水質化學需氧量的測定快速消解分光光度法:HJ/T399-2007[S]．

[4]DR2800方法手冊[Z].美國：HACH公司．

[5]國家環境監測總站.環境水質監測質量保證手冊(第二版)[M]．北京：化學工業出版社，1994．

Determination of Prepared Reagent of Chemical Oxygen Demand(COD) by HACH Colorimetric Method

LI Ming1, CHEN Rui-juan2

(1. Yunnan Radiation Environmental Supervision Station, Kunming Yunnan 650034 ,China)

Prepared reagents of COD with various concentrations were prepared. The HACH colorimetric method and dichromate titration were used to test COD using the self-made reagents and the reagents bought. The quality control samples, the standard samples, the blinded samples, the low concentration samples, and the high concentration samples were tested as well. The results showed that the self-made prepared reagent could replace the reagent bought. The self-made reagent was good accurate and precision with low cost and high efficiency.

chemical oxygen demand;self-madeprepared reagent; buying prepared reagent

2016-07-14

X83

A

1673-9655(2017)01-0086-05