分光光度法测定废水中COD的实验研究

吴依华

（韶关市自来水公司 广东 韶关 512000）

摘 要：COD测定是评价水质被污染的最重要的一个指标，是环境监测的重要手段。本方法研究开发了一种快速的废水化学需氧量测定方法。经过多次的实验和应用表明，该方法不仅有分析时间短、药品使用量少、还适用于大批量分析，不占地，操作起来较简单，准确度也较高。

关键词：分光光度法；COD；稀释；线性范围；分析

引言

随着工业的迅猛发展以及人类生活水平的提高，使得废水的排放量不断增加，严重破坏了自然的生态循环系统，并影响了社会的可持续发展。化学需氧量（COD）反映水样中耗氧有机污染物的含量水平，是水体耗氧有机污染物监测工作中的重要监测项目。对于COD的测定，化验室内一直采用重铬酸钾加热回流法，亦称仲裁法。该方法具有测定结果、重复性较好等优点，但需要加热2h，且硫酸-硫酸银用量大，使用有毒性的硫酸汞，分析起来也有一定的危险性。基于此，本文对分光光度法测定废水COD进行研究。

1 原理

在强酸性介质中，试样中加入一定量的氧化剂，在催化剂的作用下高温消解10min后，在分光光度計上测定吸光度及化学需氧量值。

根据化学需氧量的高低确定选用何种波长。低含量适用于15～250mg/L，高含量适用于100～1000mg/L。低含量COD值的测定方法如下：用1cm比色皿，在420nm波长处测定吸光度，测定空白水样的吸光度减去样品的吸光度值，吸光度差值与COD含量值成线性关系，经过计算得出COD值。高含量COD值的测定方法如下：用2cm比色皿，610nm波长处测定吸光度，COD值与吸光度的大小成线性关系，通过线性系数计算出COD值。

2 实验部分

2.1 仪器设备与试剂

2.1.1 仪器设备

仪器设备包括723/7200型分光光度计、消解加热仪、消解管（直径15/18mm）。

2.1.2 试剂

试剂有蒸馏水、硫酸（H2SO4=1.84g/mL）、氧化剂、催化剂、标准储备液、COD标准储备液以及化学需氧量标准系列使用液。

（1）高含量氧化剂的配置：浓度为0.4mol/L。称取3种药品，分别是干燥恒重过的重铬酸钾9.8g、硫酸铝钾30g和4g钼酸铵，混匀后放置在合适的烧杯中，加入适量的水用玻璃棒搅拌溶解，沿烧杯壁缓慢将100mL浓硫酸加入烧杯中，完全溶解后加蒸馏水转移到500mL容量瓶中，稀释、定容。

（2）低含量氧化剂的配置：浓度为0.1mol/L。称取3种药品，分别是干燥恒重过的重铬酸钾2.4g、硫酸铝钾7.5g、钼酸铵1g，混匀后放置在合适的烧杯中，加入适量的水用玻璃棒搅拌溶解，沿烧杯壁缓慢将100mL浓硫酸加入烧杯中，完全溶解后加蒸馏水转移到500mL容量瓶中，稀释、定容。

（3）催化剂的配置：称取5.0gAg2SO4溶解在500mL浓硫酸中。

（4）标准储备液的化学需氧量值5000mg/L。称取2.1274g已经干燥恒重（105～110℃）过的邻苯二甲酸氢钾置于烧杯中，加入适量的水溶解，待完全溶解后转移到容量瓶中，加水定溶于500mL容量瓶中。

（5）COD标准储备液中COD值为625mg/L。准确移取25.00mLCOD值为625mg/L的溶液于200mL容量瓶中，加水稀释到标线，摇匀。

（6）化学需氧量标准系列使用液分为高量程与低量程两类。

2.2 干扰因素

主要是氯离子的干扰，消除时加入少量硫酸汞。

2.3 样品

采集的水样应具有代表性，水样量要满足3次平行测定及留样的需要。

2.4 水样的稀释

用于稀释的水样使用前要充分混匀，取样量不能太少，不能<10mL。

2.5 测定条件

提前30min打开分光光度计，选择好干净透亮的1cm或2cm比色皿，干净干燥的消解管、消解加热仪能够正常加热。

2.6 测定步骤

提前打开消解加热仪，使温度加热到165℃。将消解管用纯水洗干净，并保持干净干燥，用移液管准确加入标准溶液（或水样）3.0mL、专用氧化剂（高含量或低含量试剂）1.0mL，再加入5.0mL硫酸-硫酸银催化剂，加盖摇匀。将消解管外壁擦干，确定温度为165℃后，将消解管逐次放入消解器中，加热10min。取出消解管，用流水冲洗冷却，等待温度降到室温，用移液管准确加入2mL水，拧紧盖，摇匀试样。测定高含量COD值时选择在610nm波长处，用2cm比色皿测定标样（水样）吸光度，并绘制曲线。测定低含量COD值时选择波长在420nm处，用水做参比，用1cm比色皿，测定标样（水样）吸光度，并绘制曲线。试样测定的方法步骤同标准曲线绘制。

2.7 结果的表示

2.7.1 高量程计算公式

X（COD，mg/L）=f×k×A+b

式中：X为计算后的COD值；f为水样稀释倍数；k为曲线的斜率；b为标准曲线截距；A为试样测定的吸光度。

2.7.2 低量程计算公式

X（COD，mg/L）=f×k×（A1-A2）+b

式中：X为计算后的COD值；f为水样稀释倍数；k为曲线的斜率；A1为试样测定空白的吸光度；A2为试样测定试样的吸光度；b为标准曲线截距。

3 结果与讨论

3.1 方法的线性范围及相关性

标准曲线及线性规范的结果见表1。

3.2 精密度实验

水样1、2、3、4、5来自某化工有限公司污水处理厂比较有代表性的5个污水池，水质情况不一样，有些样品清澈，有些样品浑浊，为使方法对各种水样具有适用性，所以选取了5个水样。

3.3 准确度实验

分别采用2个标准样品和待测污水样品，反复做实验，将2种分析方法进行数据对比，结果见表2。

选用5个具有代表性的污水池子中水样，用两种方法同时进行分析，进行数据对比，结果偏差较小，平行性和重现性较好。

4 注意事项

（1）催化剂溶解需要放置1～2d，或用超声波加速溶解，可在30min内溶解。

（2）在制作标准曲线时，建议当每个消解管加入催化剂摇匀后，放入150℃以上的消解器内，以避免出现沉淀，忌在外面放置一段时间后再放入消解器内，否则易出现沉淀物，影响比色。

（3）流水冷却到室温后再进行加水稀释和比色，切不可将消解管外壁的污水或其他脏物质混入消解管内。

（4）比色前不可摇动消解管，轻轻倒取上部溶液于比色皿中，不必多次清洗比色皿，尽量不用消解管的底部溶液（最下部约1/4）。

（5）由于测定为比色法，水样本身的色度、浑浊度对测定结果的影响很大，因此色度浑浊度较大的水样不适合用本方法。

5 结语

总之，COD反映了水体中受还原性物质污染的程度，是作为判定有机物相对含量的综合指标之一。因此，COD的检测非常重要。结果表明：该方法不仅分析时间短，药品使用量少，且危险系数较低，适用于大批量分析，不占地，操作起来比较简单，准确度也比较高，针对于不同的污水样也具有较为准确的结果。

参考文献

[1] 方应森，韩瑞瑞.快速测定废水化学需氧量（COD）的分光光度法[J].嘉兴学院学报.2012.

[2] 李茜楠.分光光度法测定水中COD的研究[J].北京化工大学.2015.

[3] 朱金秀.废水中COD的测定-快速分光光度法[J].环境与可持续发展.2015.