專利名稱：無(wú)汞鹽高氯廢水化學(xué)需氧量CODcr的快速測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)，尤其涉及高氯廢水化學(xué)需氧量CODCr的快速測(cè)定。
背景技術(shù)：
化學(xué)需氧量(COD)是指在一定條件下，用一定氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示。化學(xué)需氧量反映了水體受還原性物質(zhì)污染的程度，可作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)。隨著人類對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益重視，對(duì)COD測(cè)定方法的研究也不斷深入。
標(biāo)準(zhǔn)CODCr測(cè)定方法是在強(qiáng)酸性溶液中，準(zhǔn)確加入過(guò)量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液加熱回流，將水樣中還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)氧化，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，根據(jù)其用量計(jì)算水樣中還原性物質(zhì)所消耗氧的量。
主要反應(yīng)方程式如下
。
上述方法，以AgSO4作為催化劑，以HgSO4作為氯離子的掩蔽劑。
這一方法可靠性高，重現(xiàn)性好，適用范圍較廣，但其存在的問(wèn)題也顯而易見(jiàn)回流時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)小時(shí)，費(fèi)時(shí)耗能；使用價(jià)格昂貴的AgSO4作為催化劑，使用巨毒的HgSO4作為氯離子的掩蔽劑，并且當(dāng)水樣中氯離子濃度高于1000mg/L時(shí)，不能很好的對(duì)氯離子掩蔽，測(cè)得的COD結(jié)果也明顯偏高。針對(duì)上述存在的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外許多科學(xué)工作者對(duì)COD的測(cè)定方法都進(jìn)行了深入的研究。
另一種方法是在標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法中，提出用MnSO4-NiSO4組合催化劑(MrnSO4∶NiSO4＝1∶1.5，MnSO4-NiSO4總量為0.15g)取代Ag2SO4催化劑，快速測(cè)定水樣的CODCr。
這一方法可靠性高，重現(xiàn)性好，回流時(shí)間短，以MnSO4-Ni8O4組合催化劑取代昂貴的Ag2SO4催化劑，顯著降低了能耗和試劑費(fèi)用，但仍使用巨毒的HgSO4作為氯離子的掩蔽劑，會(huì)造成二次環(huán)境污染。
第三種方法是在標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法中，以硝酸銀和硫酸鉻鉀作為氯離子聯(lián)合掩蔽劑，以H2SO4-H3PO4來(lái)提高反應(yīng)溫度縮短加熱回流時(shí)間，快速測(cè)定水樣的CODCr。
該方法回流時(shí)間短，以硝酸銀和硫酸鉻鉀代替巨毒的HgSO4作為氯離子聯(lián)合掩蔽劑，但以昂貴的Ag2SO4為催化劑，該測(cè)定過(guò)程需要大量的銀鹽，試劑費(fèi)用較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研究出一種即環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的水質(zhì)化學(xué)需氧量CODCr快速測(cè)定方法，并且盡可能與國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法相近，以便廣大環(huán)保工作者易于掌握運(yùn)用。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無(wú)汞鹽高氯廢水化學(xué)需氧量CODCr的快速測(cè)定方法，包括加入催化劑和掩蔽劑，回流加熱，冷卻和滴定等工藝步驟，其特征在于該法以標(biāo)準(zhǔn)的重鉻酸鉀法為基礎(chǔ)，用硫酸錳(MnSO4)-硫酸鎳(NiSO4)組合催化劑取代硫酸銀(Ag2SO4)催化劑，以硝酸銀(AgNO3)和硫酸鉻鉀CrK(SO4)2代替巨毒的硫酸汞(Hg8O4)作為氯離子Cl-的聯(lián)合掩蔽劑。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案還包括該方法所述的MnSO4-NiSO4組合催化劑的配比為MnSO4∶NiSO4＝1∶1.5，總量為0.2g。而所述的AgNO3-CrK(SO4)2聯(lián)合掩蔽劑的用量應(yīng)為18％CrK(SO4)20.5mL，Cl-∶AgNO3＝1∶8(質(zhì)量比)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本方法可靠性高，重現(xiàn)性好，回流時(shí)間短，以MnSO4-NiSO4組合催化劑取代昂貴的Ag2SO4催化劑，顯著降低了能耗和試劑費(fèi)用，以AgNO3和CrK(SO4)2代替巨毒的HgSO4作為氯離子聯(lián)合掩蔽劑，解決了標(biāo)準(zhǔn)法中二次環(huán)境污染問(wèn)題。


圖1是標(biāo)準(zhǔn)CODCr測(cè)定方法的流程圖。
圖2是在標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法中用MnSO4-NiSO4組合催化劑取代Ag2SO4催化劑的快速測(cè)定CODCr的流程圖。
圖3是在標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀方法中用硝酸銀和硫酸鉻鉀為氯離子聯(lián)合掩蔽劑以H2SO4-H3PO4來(lái)提高反應(yīng)溫度和縮短回流加熱時(shí)間，快速測(cè)定CODCr的流程圖。
圖4是本發(fā)明的快速測(cè)定CODCr方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
用標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)定理論化學(xué)需氧量為250mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)樣，作7個(gè)樣品的平行實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，在上述各鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)樣溶液中加入氯化鈉，使溶液中氯離子濃度為25000mg/L，按本發(fā)明提供的快速測(cè)定方法加入硝酸銀2g，同樣作7個(gè)水樣的平行測(cè)定，進(jìn)行精密度實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 無(wú)汞鹽高氯水樣CODCr快速測(cè)定法精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)兩種方法準(zhǔn)確度結(jié)果進(jìn)行顯著性t檢驗(yàn)

經(jīng)計(jì)算t＝0.24查t0.05(6)＝2.45t＝0.24＜2.45＝t0.05(6)，p＞0.05因此兩種方法無(wú)顯著性差異，說(shuō)明本發(fā)明快速COD測(cè)定方法精密度較高。
發(fā)明人還對(duì)該方法準(zhǔn)確度進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，首先用標(biāo)準(zhǔn)法分別測(cè)定理論化學(xué)需氧量為800，500，400，200，100，50，25mg/L的鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)樣，再分別在其中加入不同質(zhì)量的氯離子，按本發(fā)明提供的方法(氯離子與硝酸銀質(zhì)量比為1∶8)作準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 無(wú)汞鹽高氯水樣CODCr快速測(cè)定法準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)兩種方法準(zhǔn)確度結(jié)果進(jìn)行顯著性t檢驗(yàn)

經(jīng)計(jì)算t＝0.77查t0.05(6)＝2.45t＝0.77＜2.45＝t0.05(6)，p＞0.05因此兩種方法無(wú)顯著性差異，說(shuō)明本發(fā)明快速COD測(cè)定方法準(zhǔn)確度也較高。
由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)，本發(fā)明所提出的無(wú)汞鹽高氯廢水化學(xué)需氧量CODCr的快速測(cè)定方法準(zhǔn)確度和精密度都很高，現(xiàn)將其應(yīng)用于實(shí)際廢水樣品的CODCr測(cè)定中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 實(shí)際高氯廢水CODCr的快速測(cè)定結(jié)果

對(duì)兩種方法進(jìn)行顯著性t檢驗(yàn)

經(jīng)計(jì)算t＝0.96查t0.05(3)＝3.18t＝0.96＜3.18＝t0.05(3)，p＞0.05因此，兩種方法無(wú)顯著性差異，說(shuō)明該方法在實(shí)際高氯水樣中依然適用。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)汞鹽高氯廢水化學(xué)需氧量CODCr的快速測(cè)定方法，包括加入催化劑和掩蔽劑，回流加熱、冷卻和滴定等工藝步驟，其特征在于該法以標(biāo)準(zhǔn)的重鉻酸鉀法為基礎(chǔ)，用硫酸錳(MnSO4)—硫酸鎳(NiSO4)組合催化劑取代硫酸銀(Ag2SO4)催化劑，以硝酸銀(AgNO3)和硫酸鉻鉀CrK(SO4)2代替劇毒的硫酸汞(HgSO4)作為氯離子的聯(lián)合掩蔽劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)汞鹽高氯廢水化學(xué)需氧量CODCr的快速測(cè)定方法，其特征在于所述的MnSO4—NiSO4組合催化劑的配比為MnSO4∶NiSO4＝1∶1.5(質(zhì)量比)，總量為0.2g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)汞鹽高氯廢水化學(xué)需氧量CODCr的快速測(cè)定方法，其特征在于所述的AgNO3—CrK(SO4)2聯(lián)合掩蔽劑的用量為18％CrK(SO4)20.5mL，Cl-∶AgNO3＝1∶8(質(zhì)量比)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)汞鹽高氯廢水化學(xué)需氧量COD
文檔編號(hào)G01N21/78GK1598548SQ20041005557
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者朱秀華, 王煒, 劉洋, 穆軍, 張耀斌 申請(qǐng)人:大連交通大學(xué)