專利名稱：海水化學需氧量的光度法測定的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化學需氧量(Chemical Oxygen Demand，以下有時簡稱為COD)的測定方法，尤其涉及一種利用光度法來測定海水化學需氧量的方法。
背景技術：
海水化學需氧量是表征海水水體受有機物污染的綜合性指標，是衡量海洋水體質量的一個基本的環(huán)境生態(tài)要素。目前我國海水COD的標準測定方法是堿性高錳酸鉀法(GB17378.4-1998)，該方法是在堿性介質中，將海水樣品與過量的高錳酸鉀在加熱條件下進行反應，使海水中的有機物定量地將高錳酸鉀還原為錳酸鹽。之后加硫酸酸化，再加固體碘化鉀還原剩余的高錳酸鉀和生成的錳酸鹽，生成定量的碘分子，然后以淀粉作為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液進行滴定，同時作空白實驗。根據樣品實驗和空白實驗中硫代硫酸鈉標準溶液的用量差值，再經過計算得到海水的化學需氧量(COD值)?？梢钥闯鲈摲ú僮鞣爆崳臅r費力，加之反應體系的強腐蝕性等，不適合海水COD的現場快速監(jiān)測，因此研究用于海水COD的簡便、快速、準確的測定方法，對于減輕海洋調查和監(jiān)測人員的勞動強度，改善工作環(huán)境，尤其建立我國近海污染/生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網，滿足國家數字海洋技術支持體系的需要，保持海洋經濟的可持續(xù)發(fā)展均具有重要意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供一種用光度法測定海水COD的方法，該法簡便、快速、準確，減少環(huán)境污染并可實現對海水COD的快速自動測量。
為實現上述目的本發(fā)明所采用的技術方案為第一步海水預處理首先將海水樣品通過內部填充有離子交換型或螯合型樹脂的海水預處理裝置，除去海水中的金屬離子；第二步氧化有機物取經過預處理的海水樣品，加入強堿性介質和過量的高錳酸鉀，至溶液最后堿性濃度為2mol/L，海水中的有機物在強堿性介質中與過量的高錳酸鉀迅速反應被氧化，高錳酸鉀被有機物定量還原后生成錳酸鹽；第三步測定吸光度A用分光光度計在錳酸鹽溶液的最大吸收波長430nm處，以空白溶液或純水作參比，測量其吸光度A；第四步繪制工作曲線取在反應體系中比較穩(wěn)定、化學需氧量值確定的在實驗條件下具有還原性的溶液作為標準物質溶液，其化學需氧量根據海水水質分析方法中的堿性高錳酸鉀法進行測定，之后取不同化學需氧量的標準物溶液在2mol/L的強堿性介質中與過量高錳酸鉀反應，用分光光度計在430nm處，以空白溶液或純水作參比測量生成物溶液中錳酸鹽的吸光度A，根據A與標準物溶液化學需氧量之間的對應關系，繪制吸光度～化學需氧量值工作曲線；第五步求化學需氧量根據第三步測得的吸光度值A從工作曲線上查到吸光度A所對應的點，即為海水的化學需氧量。
第二步、第四步所述的強堿性介質為NaOH溶液。
第四步所述的標準物質溶液為鄰苯二甲酸氫鉀與甲酸鈉以物質的量比1∶1配制而成的混合物溶液或由鄰苯二甲酸氫鉀與EDTA以物質的量比1∶1配制而成的混合物溶液。
下面，按順序對本發(fā)明的海水COD的測定方法進行說明
1、首先將海水樣品通過海水預處理裝置，目的是為了除去海水中的金屬離子，海水預處理裝置中填充有離子交換型樹脂或螯合型樹脂，海水中的金屬離子被離子交換型樹脂中的氫離子交換掉，或與螯合樹脂中的某基團反應生成螯合物，使得處理后海水中的金屬離子濃度顯著降低，這樣海水樣品在堿性介質中不會形成氫氧化物沉淀而影響海水COD值的測定。
2、氧化有機物，基本原理是經過預處理的海水中的有機物在強堿性介質中與過量的高錳酸鉀迅速反應，有機物被氧化，高錳酸鉀被定量還原后生成錳酸鹽。強堿性介質可選用2.0mol/L氫氧化鈉溶液，選擇在強堿性介質中是為了加快反應速度，也是為了防止海水中的氯離子和其他還原性離子被高錳酸鉀所氧化。
3、測量吸光度，在錳酸鹽的最大吸收波長430nm處測量其吸光度，該吸光度與海水樣品中有機物的含量具有正相關關系。
4、繪制工作曲線，選擇標準物質溶液時應選擇在體系中比較穩(wěn)定的，COD值確定的在實驗條件下具有還原性的溶液，本發(fā)明選擇的是鄰苯二甲酸氫鉀與甲酸鈉以物質的量比1∶1配制而成的溶液或鄰苯二甲酸氫鉀與EDTA以物質的量比1∶1配制而成的混合物溶液作為標準物質溶液。
5、求出COD值，繪制工作曲線后，根據第三步測得的吸光度值A從工作曲線上查到所對應點即為海水的COD值與背景技術相比，本發(fā)明的技術效果是明顯的，采用本發(fā)明所述的光度法測定海水COD操作簡便，快速準確，在測定過程中不使用硫酸，使用的化學試劑品種少，減少環(huán)境污染，而且整個測定過程很容易實現海水COD測量的自動化。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
圖1所示為本發(fā)明光度法測定海水COD的流程圖，首先取海水樣品，將其通過海水預處理裝置，所述的海水預處理裝置為一圓筒形柱體，兩端用螺旋帽封堵，并留有進出水口，在其內部填充有離子交換型樹脂或螯合型樹脂，海水通過預處理裝置后，其中的金屬離子或被離子交換型樹脂中的氫離子交換掉，或與螯合樹脂中的某基團反應生成螯合物，使得出口海水中的金屬離子濃度顯著降低。將經過預處理的海水樣品置于25mL比色管中，加入6.25mol/L的氫氧化鈉溶液8mL，0.01mol/L的高錳酸鉀溶液5.0ml，加水至刻度，搖勻或在水浴中加熱3-5分鐘后，以純水或空白溶液作參比，在430nm處測其吸光度A，然后繪制A～COD值工作曲線(同上)，根據測得的吸光度值A從A～COD值工作曲線查得其COD值。
對同一海水樣品平行測定9次，并與標準方法(堿性高錳酸鉀法GB17378.4-1998)測定結果進行對照，分析結果見下表。
海水測定結果(CODmg/L，以鄰苯二甲酸氫鉀+甲酸鈉為標準體系)海水樣品COD平均值相對標準偏差標準法相對誤差回收率(mL) x(n＝9)(mg/L) RSD(％) (mg/L)RE(％) (％)5.001.01 20.8 1.10 -8.210.00 1.13 15.6 1.10 2.7 91-108
權利要求
1.海水化學需氧量的光度法測定，其特征在于它包括如下操作步驟第一步海水預處理首先將海水樣品通過內部填充有離子交換型或螯合型樹脂的海水預處理裝置，除去海水中的金屬離子；第二步氧化有機物取經過預處理的海水樣品，加入強堿性介質和過量的高錳酸鉀，至溶液最后堿性濃度為2mol/L，海水中的有機物在強堿性介質中與過量的高錳酸鉀迅速反應被氧化，高錳酸鉀被有機物定量還原后生成錳酸鹽；第三步測定吸光度A用分光光度計在錳酸鹽溶液的最大吸收波長430nm處，以空白溶液或純水作參比，測量其吸光度A；第四步繪制工作曲線取在反應體系中比較穩(wěn)定、化學需氧量值確定的在實驗條件下具有還原性的溶液作為標準物質溶液，其化學需氧量根據海水水質分析方法中的堿性高錳酸鉀法進行測定，之后取不同化學需氧量的標準物質溶液在2mol/L的強堿性介質中與過量高錳酸鉀反應，用分光光度計在430nm處，以空白溶液或純水作參比測量生成物溶液中錳酸鹽的吸光度A，根據A與標準物溶液的化學需氧量之間的對應關系，繪制吸光度～化學需氧量值工作曲線；第五步求化學需氧量根據第三步測得的吸光度值A從工作曲線上查到吸光度A所對應的點，即為海水的化學需氧量。
2.根據權利要求1所述的海水化學需氧量的光度法測定，其特征在于第二步、第四步所述的強堿性介質為NaOH溶液。
3.根據權利要求1所述的海水化學需氧量的光度法測定，其特征在于第四步所述的標準物質溶液為鄰苯二甲酸氫鉀與甲酸鈉以物質的量比1∶1配制而成的混合物溶液或由鄰苯二甲酸氫鉀與EDTA以物質的量比1∶1配制而成的混合物溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對海水化學需氧量進行測定的光度測定法，該方法首先將海水樣品進行預處理，再以堿性高錳酸鉀為反應體系，這樣海水中的有機物在強堿性介質中與過量的高錳酸鉀迅速反應，高錳酸鉀被有機物定量還原后生成錳酸鹽，以純水或空白溶液作參比，在錳酸鹽的最大吸收波長430nm處測其吸光度A，該吸光度A與海水樣品中的有機物的含量具有正相關關系。繪制A～COD值工作曲線，通過工作曲線根據吸光度值可求得海水中有機物的濃度，即海水COD值。該方法操作簡便，快速準確，減少環(huán)境污染，而且很容易實現對海水COD測量的自動化。
文檔編號G01N21/25GK1482447SQ0314322
公開日2004年3月17日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權日2003年7月22日
發(fā)明者李景印, 段惠敏, 張志忠, 郭玉鳳, 李淑芳, 王德松, 宋銘航 申請人:河北科技大學, 國家海洋技術中心