水中化學需氧量測定方法探究

劉永慧

涼山州冕寧生態環境監測站 四川 涼山州 615600

引言

水環境中化學需氧量的測定大多根據重鉻酸鉀消耗的量來間接得到被測水樣中還原物質含量。水中化學需氧量的測定結果能夠有效反應水體環境中還原物質污染情況。

1 測定影響因素

化學需氧量作為一個條件性指標，除在操作過程中嚴格按操作步驟進行外，測定結果還受以下因素影響：

（1）水質：實驗試劑配制所需用水必須是新鮮純凈的蒸餾水，如果蒸餾水中含有有機質，或者蒸餾水放置時間過長，會容易造成水質污染，從而給水中化學需氧量測定帶來干擾。如果使用的是超純水，則超純水的 電導率要滿足實驗用水要求[1]。

（2）試劑：測定過程中使用到的硫酸等試劑應符合分析純的要求。重鉻酸鉀應使用優級純的或基準級的。指示劑在制備完成后應按照試劑合理保持，試亞鐵靈試劑保持在棕色瓶內。先用標準重鉻酸鉀標準液滴定，之后才能使用硫酸亞鐵銨溶液進行測定。硫酸-硫酸銀溶液如果是提前配置，定期搖動，避免形成結晶鹽對檢測結果造成干擾。當反應條件為酸性時，重鉻酸鉀發生分解，此時試劑中的陰離子與重鉻酸鉀的分解產物反應生成鉻酸銀沉淀，使測定結果偏大。

（3）水樣中還原物質：具體包括氯離子、二價鐵離子、硫化物等。如果氯離子含量較高，則會導致被測水樣中有機物氧化不完全。如果反應環境為酸性，氯離子還會被氧化成氯氣，同樣干擾測定結果。通常在被測樣品中加入硫酸汞來消除水樣中的氯離子，使其轉變為硫酸汞消除不利干擾。二價鐵離子或者硫化物的存在會導致測定結果偏高。通常可先通入足量空氣，促使水樣中的二價鐵離子和硫化物被氧化成沉淀產物，過濾去除沉淀后再進行測定。

取樣方法和取樣體積：被測水樣是否具有代表性是衡量取樣是否合理的衡量指標。取樣中如果將顆粒物或懸浮物混入樣品中就會造成測定結果偏差。取樣過程中是否及時充分搖勻也會對樣品測定結果帶來影響。取樣移液管位置應放置在瓶中間。取樣體積應超過實驗所需要體積，便于平行樣品分析，進行數據統數據統計分析處理。

2 氧化還原滴定法

該測定方法是最常用的檢測方法。水樣中的重鉻酸鉀溶液濃度已知，在強酸環境下，利用銀鹽的催化作用得到的產物能夠使試亞鐵靈指示劑顯色，根據重鉻酸鉀消耗量可計算出被測水樣中還原物質消耗氧的質量濃度。分析過程中，標準方法是的采用加熱回流，這種方式耗時長。因此研究人員采用微波消解的方式，通過高頻微波作用加快有機物消解速度，縮短測定時間[2]。

3 去除氯離子的方法

很多污水含有高濃度的氯離子，在水中化學需氧量檢測過程中，采用氧化還原滴定法檢測會受到氯離子的干擾，氯離子會導致催化劑濃度降低，影響有機物氧化反應進程，還可能被氧化生成氯氣逸出，導致化學需氧量數值偏離真實值。為了提高檢測結果準確度，需要采取方法消除氯離子干擾。

硫酸汞法：在水樣中加入硫酸汞溶液（過量），氯離子與硫酸汞發生難溶解的[Hg(SO)4]2-。這樣就可以是水樣中的氯離子轉變成沉淀物，從而消除氯離子干擾。注意硫酸汞溶液應過量，確保反應充分，通常情況可加入氯離子量的10倍以上。但要注意做好實驗廢液的處理，避免因硫酸汞鹽而造成二次污染。

硝酸銀溶液法：在水樣中加入K2O2Cr7，然后再加入硝酸銀溶液對水樣進行滴定，直到溶液呈現磚紅色沉淀。之后對水樣進行加熱回流，如果溶液仍然有磚紅色沉淀，那么再加入氯化鈉溶液直到沉淀消失。該方法可以去除水樣中氯離子干擾，而且能夠避免汞的二次污染。反應主要方程式如下：

氯氣校正法：對實驗中的氯氣采用氫氧化鈉溶液進行吸收，然后再用硫代硫酸鈉進行滴定，根據硫代硫酸鈉消耗的量可以計算出氧的消耗量，從而得到氯離子的校正值。這種方法主要適用于水樣中氯離子濃度含量低于20000mg/L的情況。在用氯氣校正法測定高氣廢水中化學需氧量的濃度時，一定要嚴格控制浮子流量計的使用，以免發生倒吸現象。

碘化鉀-高錳酸鉀法：用過量的高錳酸鉀氧化水樣中的物質，剩余高錳酸鉀用碘化鉀還原，最后用硫代硫酸鈉滴定，根據硫代硫酸鈉的消耗量計算氧的消耗量，得到氯離子的校正值。這種方法主要適用于油氣田或煉化企業中氯離子濃度含量在10000～400000mg/L的情況[3]。

4 結束語

綜上所述，水環境監測工作中，采用科學合理的方法對水樣進行檢測是非常重要的。通過對水中化學需氧量測定影響因素和方法進行分析論述，更好地便于從業人員對當前水中化學需氧量測定技術方法進行梳理，把握測定技術發展動向，幫助監測人員提升水質監測水平，提高水質監測效率。