1、答:(1)说明水样中还原性物质(COD)的量超过氧化剂(KMnO4)的量。应多加入 KMnO4 标准溶液,使得加热处理后,溶液仍显红色。(2)加入 Na2C2O4 后溶液仍显红色,说明 Na2C2O4 的加入量不足以还原溶液中剩余的 KMnO4,所以应加入过量的 Na2C2O4 标准溶液使溶液变为无色,KMnO4 标准溶液返滴过量的 Na2C2O4。答:煮沸时间过长会导致 KMnO4 分解,使测定结果偏高。答:采用返滴法。因为水中还原性物质需加热煮沸才能被 KMnO4 充分氧化,所以只能先加入一定量的过量的 KMnO4 氧化还原性物质,剩余的 KMnO4 用一定量过量的 Na2C2O4 标准溶
2、液还原,再以 KMnO4 标准溶液返滴 Na2C2O4 的过量部分。答:Cl-含量高时(大于 300mg/L),也可被 KMnO4 氧化,对测定结果有影响。Cl-可通过将水样稀释或加入 AgNO3 来消除 Cl-。答:COD 是表示水质被污染程度的重要指标之一。COD 值越高,说明水质污染越严重。这种水对蒸汽锅炉有侵蚀作用,还影响印染产品质量,若作为饮用水,则直接危害人、畜的身体。所以需要监控并控制 COD,为确定水的质量提供依据。实验十四 水中化学耗氧量()的测定一、实验目的1 1 解水中化学的测定意义。2 2 会酸性nO 4 法测定水中的分析方法。二、实验原理是环境水质标准及废水排放标准的
3、控制项目之一,是度量水体受还原性物质(主要是有机物)污染程度的综合性指标。是指在一定条件下,水体中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量,换算成氧的量 ( )以 mg 表示。水中除含 2-、 2-、 e2+ 等无机还原性物质外,还含有少量的有机物质,有机物质腐烂促使水中的微生物繁殖,污染水质。因此水中 量高则呈现出黄色,并有明显的酸性,对蒸汽锅炉有侵蚀作用,还影响印染产品质量等。若作为饮用水,则直接危害人、畜的身体,故需要监控并测定它,为确定水的质量提供依据,但多少不能完全表示水被有机物污染的程度,因此不能单纯地靠的数值,还应结合水的色度,有机氮或蛋白质来判断水的污染程度。水中的测定,
4、一般情况下多采用酸性高锰酸钾法。此法简便快速,适合于测定地面水,河水等污染不十分严重的水质。工业污水及生活污水中含有成分复杂的污染物,宜采用重铬酸钾法。本实验重点介绍酸性高锰酸钾法,重铬酸钾法仅略讲测定步骤,其具体反应请参看其他有关资料。在酸性条件下,向水样中加入一定量的n 4 标准溶液,加热煮沸使水中有机物充分被n 4 氧化,剩余的n 4 溶液用一定量过量的a 2 2 4 标准溶液还原,再以n 4 标准溶液返滴 Na2C2O4 溶液的过量部分。其反应式如下:n 4 2 4 2 4nS 4 2 2n 4 2 42- 2n 2+ 2滴至溶液由无色变为浅粉色,且在 30s 之内不褪色,即为终点,根
5、据a 2 2 4 标准溶液和n 4 标准溶液的消耗量,计算出水中耗氧量 ( 2)水样中如有 2-、 2-、e 2+ 等还原性物质存在,对测定有干扰,但这些物质在室温下能被n 4 氧化,因此,先用n 4 标准溶液滴定至溶液呈浅粉红色,再加一定量过量的n 4 溶液即可消除这些离子的干扰。水样中含l 大于 300mg 时,将影响测定结果,加水稀释降低 Cl-浓度可消除干扰,如仍不能消除干扰,则可加入g 2 4,每克 Ag2SO4 可消除 200mgl 的干扰。必要时,取同样量的去离子水,测定空白值,加以校正。的计算:由实验原理可知,测定时用去 的总量减去与a 2 2 4 反应的n 4 的量,即为被氧
6、化水样中还原性物质消耗的n 4 的量。从n 4 与有机物的氧化还原反应可知:1mol MnO4- 相当于 5/ 4 mol C 相当于 5/4 mol O2从滴定反应可知:1mol C2O42- 相当于 2/5 mol MnO4-所以水中 COD 的计算公式如下: )水 样 ( mlVOMCNacKVc 10)(45)()()()() 224244 式中:c( n 4), c (a 2 2 4)- n 4 和a 2 4 标准溶液的浓度(molL-1)V( n 4) -测定所用去的n 4 标准溶液的总体积(V 1+V2)(ml) V(a 2 4)-加入的a 2 4 标准溶液体积(ml)M(O 2
7、)-氧的摩尔质量 (g mol-1 )必要时可校正蒸馏水的耗氧量:水样中实际化学耗氧量 (o 2)测定化学耗量测定空白值三、实验仪器及试剂1仪器酸式滴定管;容量瓶( ml、ml) ;移液管( 50ml);锥形瓶;电炉;分析天平;称量瓶;吸量管(ml) 。2药品n 4(.0mol.L -1); 2 4 (3mol.L-1); a 2 2 4(s)(A.R).四、实验步骤.0mol.L -1n 4 标准溶液的配制与标定将标准溶液准确移出于容量瓶中,加去离子水稀释至刻度,摇匀,待用。20.005 mol.L -1a 2 2 4 标准溶液的配制将a 2 2 4 置于下干燥h。准确称取.3ga 2 2
8、4 于小烧杯中,加入约ml 去离子水溶解后,定量转入 ml 容量瓶中,加水稀释至刻度,充分摇匀备用。3COD 的测定准确移取.0ml 水样于锥形瓶中,加入ml 3mol.L1H2SO4,再由滴定管放入0.02mol L1 n 4 标准溶液.0ml,在电炉上立即加热至沸,从冒第一个大气泡开始记时,准确煮沸min,取下锥形瓶,冷却min 后,准确加入.0ml 0.05mol L-1a 2 2 4 标准溶液,摇匀,此时溶液应由红色转为无色。再用n 4 标准溶液滴定,由无色变成粉红色,且s 之内不褪色止。记下消耗n 4 标准溶液的体积。另取.0ml 去离子水代替水样,重复上述操作,求出空白值,计算出的
9、值。平行测定份,求其平均值。*如若水样为工业污水,则需用重铬酸钾法测定其化学耗氧量,记作 CODCr。分析步骤如下:于水样中加入 HgSO4 消除 C1-的干扰,加入过量 K2Cr2O7 标准溶液,在强酸介质中,Ag 2SO4 作为催化剂,回流加热,待氧化作用完全后,以 1,10-二氮- 亚铁为指示剂,用 Fe2+标准溶液滴定过量的 2Cr2O7。此法适用广泛,但带来了 Cr3+、Hg 2+等有害物质的污染。五、数据处理水中的测定滴定次数 I II III终读数(ml)0.02molL1n 4 标准溶液初读数(ml)V( n 4) (ml) (O 2) (gL-1) 平均值(gL -1) 六、
10、思考题1水样中加入一定量的n 4 并加热处理后,若红色褪去,说明什么问题?加入a 2 2 4 后溶液仍显红色,又说明什么问题?此时,应怎样进行实验操作?22加热煮沸时间过长,对测定有何影响?测定水中采用是何种滴定方式?为什么 ?水样中氯离子含量高时为什么对测定有干扰?应采取什么方法加以消除?测定水中化学耗氧量的意义何在?七、注意事项1水样取后应立即进行分析,如需放置可加少量硫酸铜固体以抑制生物对有机物的分解。2取水样的量视水质污染程度而定。污染严重的水样应取ml,加去离子水稀释后测定。3经验证明,控制加热时间很重要,煮沸min,要从冒第一个大气泡开始记录,否则精密度较差。控制加热时间很重控制加热时间很重