海水分析化学第五章化学耗氧量的测定.ppt

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1、海水分析化学Chemistry of Seawater Analysis第五章 化学耗氧量的测定水 水分 分析 析化 化学 学第五章 化学耗氧量的测定5-1 简介一、有机物的来源海 海在天然水及污水中除含有悬浮物及可溶性盐之外，还含有一部分有机化合物，其来源有以下几方面：动植物腐烂分解后的产物，复杂的有机化合物。生活污水及垃圾等排放到海水中。工业污水（如燃料、石油、炼焦厂、造纸厂等）。有机物在分解时要消耗氧，有机物多，致使水体中溶解氧含量大大降低，导致水质不好，一般发生在近岸或河口附近。海 海水 水分 分析 析化 化学 学5-1 简介二、有机物的测定方法水中有机物主要有C、H、O、N组成，以及

2、少量P、S等。化学组成非常复杂，区分测定困难，通等。化学组成非常复杂，区分测定困难，通常只测定总量。化学方法元素分析：分析测定海水中总有机碳、有机氮、有机磷等。化学耗氧量COD：用强氧化剂氧化水体中有机物，根据耗氧多少间接判断有机物多寡。生物化学分析生化需氧量（BOD）：水体中有机物，在微生物作用下，转化为无机盐过程所消耗的氧，称之生化需氧量。根据耗氧多少，间接判断有机物含量。海 海水 水分 分析 析化 化学 学5-1 简介三、化学耗氧量定义定义：一定条件下，一升水中，有机物质被强氧化剂氧化氧化，所消耗氧化剂的量，以O2表示(mg/dm3)化学耗氧量数值取决于氧化剂的种类，有机化合物的成分及实

3、验条件、操作等：强氧化剂：KMnO4，K2Cr2O7，KIO3等，分别为高锰酸钾耗氧量，重铬酸钾耗氧量及碘酸钾耗氧量。重铬酸钾及碘酸钾氧化率高，可将水体中绝大部分有机物氧化。但方法烦琐。测定严重污染水样时，K2Cr2O7法。海 海水 水分 分析 析化 化学 学5-1 简介K2Cr2O7氧化能力强，能将大多数有机物氧化KMnO4法不能定量氧化水体中的有机物质，仅是部分氧化。并没有完全表示出水体受有机物污染程度。快速简便，相对表示水体污染轻重。注意：了解有机物含量的相对比值时，采用操作简便而重现性好的方法表示有机物总量时，必须选择强的氧化条件含有悬浮有机物水样定量时，必须选择强的氧化条件5-1 简

4、介海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学海 海水 水分 分析 析化 化学 学5-2 高锰酸钾法化学耗氧量还取决于所用的KMnO4浓度、介质酸度、氧化温度和时间等，因此分析水样时，必须严格控制相同的实验条件，才有比较价值。水体氯离子含量：小于3

5、00 mg/dm3时，可以在酸性介质中氧化海水氯离子含量远远大于300mg/dm3，不能用酸性介质氧化2MnO42-+16H+10Cl-=2Mn2+8H2O+5Cl2可在碱性介质中用高锰酸钾氧化海 海水 水分 分析 析化 化学 学5-2 高锰酸钾法一、碱性高锰酸钾法1.方法原理一定量水样，碱性条件下，加入一定量高锰酸钾溶液，煮沸10分钟，氧化水样中有机物质：MnO4+2H2O+3e=MnO2+4OH冷却，加入硫酸及KI，还原未反应的高锰酸钾和生成的四价锰，并析出等量碘：MnO2+2KI+2H2SO4 MnSO4+I2+K2SO4+2H2O2KMnO4+10KI+8H2SO4 2MnSO4+5I

6、2+6K2SO4+8H2O以淀粉为指示剂，用Na2S2O3溶液滴定游离碘：2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI海 海水 水化 化学 学一、碱性高锰酸钾法分 分析 析2.测定方法100cm3水样1cm3 25%NaOH10.00cm3 KMnO42-3粒玻璃珠粒玻璃珠准确煮沸10min迅速冷却0.5g KI3cm3 1:3 H2SO4Na2S2O3滴定淀粉V15cm3蒸馏水1cm3 1:3 H2SO410.00cm3 KMnO4Na2S2O3滴定0.5g KI100cm3蒸馏水淀粉V2海 海水 水分 分析 析化 化学 学一、碱性高锰酸钾法3.结果计算COD（O2 mg/dm3）=N(

7、V2 V1)81000/100N：Na2S2O3摩尔浓度V2：滴定空白体积 V1：滴定水样体积4.注意事项1)严格控制测定条件COD不仅取决于水样中有机物的含量，而且取决于实不仅取决于水样中有机物的含量，而且取决于实验条件(KMnO4浓度、介质酸度、氧化温度及时间等)加热必须在5-6min内沸腾。2)还原性离子(如S2-、Fe2+、NO2-等)会影响测定结果先用Na2S2O3滴定还原离子，再测定COD，结果减去还原离子浓度即可。海 海水 水分 分析 析化 化学 学二、酸性高锰酸钾法1.方法原理酸 性 条 件 下，加 入 定 量 已 知 量 KMnO4 溶液，准确煮沸10.0min，氧化水样中有

8、机物：MnO4-+8H+5e Mn2+4H2O加入过量Na2C2O4溶液，还原剩余KMnO42KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4MnSO4+K2SO4+5NaSO4+10CO2+8H2O2-以KMnO4溶液滴定过量的C2O4 ，计算COD海 海水 水分 分析 析化 化学 学二、酸性高锰酸钾法2.测定步骤样品测定100cm3水样于250cm3锥形瓶中(适当稀释)+5cm3 1:3H2SO4，10.00cm3 KMnO4，2-3粒玻璃珠加热至沸，煮沸10min(准确计时)温度略降，准确加入草酸钠标准溶液10.00cm3(此时溶液温度不能超过此时溶液温度不能超过75-85)KMnO4溶液滴定

9、至淡粉红色，15秒内不消失即为滴定终点，V1海 海水 水分 分析 析化 化学 学二、酸性高锰酸钾法高锰酸钾溶液标定同一锥形瓶中，上述滴定完毕后+10.00 cm3 草酸钠标准，重新用KMnO4溶液滴定至溶液呈粉红色，V2校正系数K=10/V23.计算COD(O 2)mg/dm 3 =(10+V1)K-10 0.0100 8 1000VV1:KMnO4滴定体积K:KMnO4滴定校正系数 K=10/V2V:水样体积水样体积海 海水 水分 分析 析化 化学 学二、酸性高锰酸钾法4.注意事项COD是在一定反应条件下的结果是在一定反应条件下的结果试剂用量，加入次序，加热时间等都必须保持一致用KMnO4回

10、滴，若用量超过7cm3，必须重新稀释水样加热必须在5-6min内沸腾水样含有大量还原剂，校正海 海水 水分 分析 析化 化学 学5-3 重铬酸钾法一、方法原理K2Cr2O7在酸性溶液中表现出很强的氧化能力：Cr2O72-+14H+6e2Cr3+7H2O酸性水样，加入定量K2Cr2O7，回流2小时(氧化还原性物质)，用硫酸亚铁氨滴定未反应的Cr2O72-：6Fe2+Cr2O72-+14H+6Fe3+2Cr3+7H2O可得Cr2O72-与水样中还原性物质发生反应的量COD为保证水样中直链有机物被氧化，可加入催化剂Ag2SO4海 海水 水分 分化 化学 学一、方法原理化合物KMnO4法K2Cr2O7

11、法醋酸8100苯020安息香酸5100酚70100甘氨酸2100葡萄糖60100乳糖70100蔗糖70100淀粉6090纤维素090丙酸10100K2Cr2O7法几乎可氧化80-100%的有机物质，但对一些芳香有机物不能完全氧化。析 析此条件下，氯化物也被Cr2O72-氧化成游离氯：Cr2O72-+12 Cl-+14 H+2Cr3+6Cl2+7H2O水 样 中 氯 化 物 浓 度 高 于 30mg/dm3 时，需 加 入HgSO4络合 可溶性氯化汞络合物海 海水 水析 析化 化学 学5-3 重铬酸钾法二、测定方法分 分30cm3 H2SO4含Ag2SO4冷却稀释至150cm3Fe(NH4)2(

12、SO4)2滴定亚铁灵V10.4g HgSO45cm3 H2SO410.00cm3 K2Cr2O720cm3水样2-3粒玻璃珠粒玻璃珠2小时小时空白：20cm3 蒸馏水代替水样，同样测定K2Cr2O7 V2海 海水 水分 分析 析化 化学 学5-3 重铬酸钾法三、结果计算COD（O2mg/dm3）=(V2-V1)N81000/20四、注意事项1.COD50mg/dm3，用浓K2Cr2O7溶液2.氯化物干扰(正误差)，HgSO4络合Cl-3.空白校正4.从回流柱顶端加硫酸5.尽可能在采样后立即测定，如不能立即分析，可加入硫酸铜、氯化汞等固定海 海水 水分 分析 析化 化学 学小结高锰酸钾法：只能比较不同海区有机物的相对高低，不能测定准确浓度。快速、方便碱性高锰酸钾法：酸性高锰酸钾法：重铬酸钾法：氧化效率高，可认为测得绝对量应用：海洋监测：高锰酸钾法淡水监测：重铬酸钾法+高锰酸盐指数作业：碱性高锰酸钾法测定COD的原理及步骤？COD,BOD的定义