楊 艷
(阿勒泰地區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站新疆阿勒泰836599)
化學(xué)需氧量測定法探討
楊 艷
(阿勒泰地區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站新疆阿勒泰836599)
化學(xué)需氧量作為評價(jià)水體有機(jī)污染物含量的重要指標(biāo),為提高其測定結(jié)果的精確度,需要從現(xiàn)有測定方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析,確定各類影響因素,并做好測定方法分析,掌握好每個測定細(xì)節(jié),提高測定過程的規(guī)范性。對于不同的測定方法需要關(guān)注的要點(diǎn)不同,因此需要總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn),對化學(xué)需氧量測定技術(shù)進(jìn)行全面分析,本文對此方面內(nèi)容進(jìn)行了簡要研究。
化學(xué)需氧量;測定技術(shù);測定結(jié)果
化學(xué)需氧量為水質(zhì)檢測中重要參數(shù),即在一定條件下,水體中還原性物質(zhì)被強(qiáng)氧化劑氧化時(shí),所需的氧化劑含量,并通過氧質(zhì)量濃度進(jìn)行分析?;瘜W(xué)需氧量為水質(zhì)監(jiān)測中的必測項(xiàng)目,常用測定方法有氯氣校正法以及重鉻酸鹽法等,并且不同測定方法操作要求不同,為提高測定結(jié)果的精確度,必須要針對不同測定方法來采取相應(yīng)的管理方法,提高測定過程所有操作行為的規(guī)范性。
化學(xué)需氧量測定結(jié)果反映了水體還原性物質(zhì)被污染程度,是評價(jià)水體污染程度的重要指標(biāo),測定結(jié)果的精確度決定了水質(zhì)監(jiān)測效果。常見的化學(xué)需氧量測定標(biāo)準(zhǔn)方法為重鉻酸鉀法,一般被應(yīng)用于工業(yè)廢水或者生活污水的監(jiān)測,測定結(jié)果精確高,并且具有重現(xiàn)性好的有點(diǎn)[1]。但是在實(shí)際應(yīng)用中所需分析時(shí)間比較長,效率較低,同時(shí)還會對環(huán)境造成二次污染,并不適用批量測定與水質(zhì)在線監(jiān)測。為提高水質(zhì)監(jiān)測效率,針對化學(xué)需氧量測定方面,應(yīng)在現(xiàn)有測定方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析優(yōu)化,通過對測定方法的改進(jìn),來提高去應(yīng)用的綜合效率。
2.1 開管加熱法
利用開管加熱消解法進(jìn)行測定,即選擇K2Cr2O7作為氧化劑,HgSO4作為掩蔽劑,試管開啟控制溫度為165℃,完全消解所需時(shí)間為12min[2]。在實(shí)際應(yīng)用過程中,此種方法將操作簡單安全,并且整個測定所需時(shí)間較短,適用于樣品批量測定。并且,此種方法在應(yīng)用時(shí),還克服了密封消解法管內(nèi)壓力過大造成的迸濺問題,可以代替標(biāo)準(zhǔn)測定法使用。
2.2 微波消解法
此種方法本質(zhì)上就是利用微波能量來加快分子運(yùn)動速度,達(dá)到縮短消解時(shí)間的目的。測定時(shí)選擇K2Cr2O7作為氧化劑,HgSO4作為掩蔽劑,對水樣進(jìn)行微波加熱消解處理后,加入的過量K2Cr2O7利用試亞鐵靈作為指示劑,用硫酸亞鐵銨滴定,并計(jì)算出化學(xué)需氧量[3]。此方法在實(shí)際應(yīng)用中測定時(shí)間只需要10m in,并且消解工程中不需要回流冷卻用水,所需反應(yīng)試劑少,可以用于批量測定,同時(shí)可以減少對環(huán)境的二次污染,具有良好的應(yīng)用效率。
3.1 電化學(xué)法
3.1.1 電解法
電解法對化學(xué)需氧量的有效測定,本質(zhì)上是利用特殊電極點(diǎn)解產(chǎn)生的羥基自由基,其具有較高的氧化能力,能夠同步對水體中有機(jī)物進(jìn)行氧化,同時(shí)可以有效氧化難氧化物質(zhì),如煙酸。在羥基自由基被消耗的過程中,會對工作電極電流產(chǎn)生影響,使其發(fā)生變化。待工作電極電位恒定時(shí),電流變化會與水中有機(jī)物含量達(dá)成正比例關(guān)系,這樣通過對電流變化的計(jì)算便可以得到化學(xué)需氧量。
3.1.2 庫侖法
庫倫方法的應(yīng)用,可以選擇用K2Cr2O7作為氧化劑,樣品反應(yīng)消化所需時(shí)間為15min。然后利用電解產(chǎn)生的Fe2+作為滴定劑對多余K2Cr2O7進(jìn)行滴定處理,最后就可以根據(jù)所消耗的電量來計(jì)算得出化學(xué)需氧量。與其他測定方法相比,選擇應(yīng)用庫侖法,測定時(shí)不需要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)溶液,整個過程操作更為簡單方便,并且測定結(jié)果精確度高,具有較大的應(yīng)用范圍。
3.2 分光光度法
此種測定方法需要在強(qiáng)酸性溶液環(huán)境中進(jìn)行,將Ag2SO4作為催化劑,利用一定量K2Cr2O7對水樣中還原性物質(zhì)進(jìn)行氧化,Cr6+還原為Cr3+,然后利用分光光度計(jì)來測定Cr6+與Cr3+的吸光度,最終即可以得到化學(xué)需氧量數(shù)值。此種測定法在實(shí)際應(yīng)用中操作過程簡單,所需取樣少,并且成本具有一定優(yōu)勢。例如利用此種方法來測定工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量,即在硫酸磷酸體系消化時(shí)間為5min,測定化學(xué)需氧量即可。
3.3 在線測定法
為提高化學(xué)需氧量測定結(jié)果有效性,逐漸有更多新型技術(shù)與設(shè)備被應(yīng)用在實(shí)際測定工作中,尤其是在線監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用,使得而測定數(shù)據(jù)結(jié)果的分析與獲得更為方便。其可以對水樣進(jìn)行自動、連續(xù)的測定,并能夠及時(shí)獲得測定結(jié)果數(shù)據(jù),在更短的時(shí)間內(nèi)獲得水質(zhì)信息數(shù)據(jù),掌握水質(zhì)變化情況。
3.4 動力學(xué)法
此種測定方法的依據(jù)為動力學(xué)原理,按照反應(yīng)速度來計(jì)算水體化學(xué)需氧量。例如對特定水樣進(jìn)行測定,根據(jù)以前數(shù)據(jù)曲線來計(jì)算反應(yīng)速度常數(shù),并測得化學(xué)需氧量初始值,并測定計(jì)時(shí)回流后樣品化學(xué)需氧量,最后對全程回流后化學(xué)需氧量進(jìn)行推算。
3.5 相關(guān)系數(shù)法
此種測定方法的應(yīng)用需要在一定的條件下應(yīng)用,確定TOC值,并掌握其與化學(xué)需氧量之間的關(guān)系,以此來預(yù)報(bào)水體的化學(xué)需氧量。一般在穩(wěn)定水質(zhì)中,兩種為穩(wěn)定關(guān)系,這樣只需要測定出TOC值后便可以推算出其中化學(xué)需氧量。
化學(xué)需氧量為水質(zhì)判斷的重要標(biāo)準(zhǔn),為提高其測定結(jié)果精確度,需要針對其特點(diǎn),對傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)測定法進(jìn)行優(yōu)化改善,并選擇應(yīng)用各項(xiàng)新型方法與設(shè)備,來降低各項(xiàng)因素的影響,提高測定速率,降低樣品測定成本,提高整個測定過程的有效性。
[1]陳麗瓊,胡勇.化學(xué)需氧量測定方法的現(xiàn)狀及研究動態(tài)[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2009,S1:114-118.
[2]邢竹.水和廢水中化學(xué)需氧量測定方法探討[D].天津大學(xué),2009.
[3]葛福玲.化學(xué)需氧量測定方法的改進(jìn)及研究進(jìn)展[J].四川環(huán)境, 2012,01:109-113.