海水分析化学第五章化学耗氧量的测定.ppt

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300 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：MnO4ˉ+ 2H2O + 3e = MnO2 + 4OHˉ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 + 5I2 + 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%NaOH3 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 H2SO43 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·(V2 － V1)×8×1000/100N：：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，氧化水样中有机物：MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O加入过量Na2C2O4溶液，还原剩余KMnO42KMnO4 + 5Na2C2O4 + 8H2SO4→MnSO4 + 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 1:3H2SO4，3 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3(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+ + 6e→2Cr3+ +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(SO4)2滴定亚铁灵V10.4g HgSO45cm3 H2SO43 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)N×8×1000/20四、注意事项1. COD>50mg/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。