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化学需氧量(COD)的定义

日期:2019-12-06 23:44
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摘要: 化学需氧量是指在强酸性介质和加热条件下,用重铬酸钾作为氧化剂氧化消解水样时所消耗氧化剂的量,以氧的mg/L来表示,测定结果包括水样中的溶解性物质和悬浮物。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度,水中还原性物质主要是有机物,因而也可看作是有机污染的综合指标。水被有机物污染是很普遍的,因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一,但只能反映能被氧化的有机污染,不能反映吡啶、多环芳烃、二恶英类等较为稳固的有机化合物的污染状况。 若以CaHbOcNdPeSf泛指一般有机化合物,其氧化反应可由下式表示: ...

化学需氧量是指在强酸性介质和加热条件下,用重铬酸钾作为氧化剂氧化消解水样时所消耗氧化剂的量,以氧的mgL来表示,测定结果包括水样中的溶解性物质和悬浮物。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度,水中还原性物质主要是有机物,因而也可看作是有机污染的综合指标。水被有机物污染是很普遍的,因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一,但只能反映能被氧化的有机污染,不能反映吡啶、多环芳烃、二恶英类等较为稳固的有机化合物的污染状况。

若以CaHbOcNdPeSf泛指一般有机化合物,其氧化反应可由下式表示:

CaHbOcNdPeSf  + 1/22a+b/2+d+5/2e+2f-cO2

aCO2+b/2H2O+dNO+e/2P2O5+fSO2             (1



从(1)式可知,lmol的有机化合物(CaHbOcNdPeSf)在氧化反应中要消耗 1/2(2a+b/2+d+5/2e+2f-c)mol的氧,用此法计算出的COD值称为理论需氧量(ThOD),其单位一般用gg(即每克有机物耗氧克数)表示。在评价COD的方法时往往引入氧化率的概念,将实际测得的需氧量与理论需氧量相比而得。即:
                  
氧化率=COD/ThOD×100
例如:我们采用两种方法测定浓度为50.OmgL的甲醇溶液时,采用酸性重铬酸钾法测得CODCr值为72.0mg/L,用酸性高锰酸钾法测得CODMn值为20.2mg/L
   
在甲醇的氧化反应中,其ThOD应按下式计算:

CH4O(CH3OH+3/2 O2        CO2+2H2O            2

l mol甲醇理论耗氧为3/2mol,即每32g甲醇理论上耗氧48g,或甲醇的ThOD48/32=1.50g/g。对50.0mgL的甲醇溶液,其理论耗氧为50.0mg/L×1.50mg/mg=75.0mg/L。因此,甲醇的CODcr法氧化率为72.075.0×100=96.0%。甲醇的CODMn法氧化率为20.275.0×100=26.9%。

由于历史上的原因,在公式(1)中,*先将有机氮的氧化产物定成了NO,故这儿沿用的过去的说法,有机氮高价态的产物应该是NO2。因此,对应于有机氮化合物就会出现氧化率大于100%的现象。根据此方法,我们可以将任何一种化合物在测定条件下的氧化率计算出来,象上述的甲醇能够溶于水,可以通过逐级稀释予以测定。一般吸取20.0ml的水样,可测定30-700mg/LCOD,而对于纯化学物质若按比重0.8 g/ml、氧化率90%、理论需氧量2g/g来计算的话,其COD浓度会达到:

0.8g/ml×90%×2g/g=1.44g/ml=1.44×106mg/L

对这样的样品就需要稀释2000倍左右,必须逐级稀释才行。举个大家较为熟悉的饮品——酒为例,其主要成分是乙醇C2H5OH(俗称酒精),以北京的56?二锅头酒为例子估算其COD的量值,乙醇的理论需氧量为1.99g/g,测定CODcr的氧化率为95.2%,二锅头酒的比重按0.85考虑,则56?二锅头酒的CODcr就是:

0.85g/ml×56%×95.2×1.99g/g=0.90g/ml=9.0×105mg/L

但有些疏水性的有机化合物难溶于水(如烷烃、苯等),在水中分散不均匀,会造成分析的误差。我们可以采用气相色谱用的注射针头准确吸取2μL的液体样品,直接加入20.0ml水样中进行COD测定,假设这些疏水性的有机化合物的密度为0.9,若仍按上述假设的参数计算的话,便可测得的COD浓度就是:

2μL×0.8mg/μL×0.9×2mg/mg/0.02L=144mg/L

这样的COD值就完全可以落在可测范围之内了。

苏公网安备 32059002001825号

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