一、实验目的：

1、熟悉快速消解分光光度法测定水质化学需氧量过程中的设备。

2、掌握测定水质化学需氧量的方法以及不同浓度水样的测定方法。

3、学会处理实验数据、分析误差产生的原因、并找出解决方法。

二、实验原理：

试样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在强硫酸介质中，以硫酸银作为催化剂，经高温消解后，用分光光度法测定COD值。当试样中COD值为100mg/L至 1000mg/L，在 600nm±20nm 波长处测定重铬酸钾被还原产生的三价铬（Cr³⁺）的吸光度，试样中COD 值与三价铬（Cr³⁺）的吸光度的增加值成正比例关系，将三价铬（Cr³⁺）的吸光度换算成试样的 COD 值。当试样中 COD 值为 15mg/L 至 250mg/L，在 440nm±20nm 波长处测定重铬酸钾未被还原的六价铬（Cr⁶⁺）和被还原产生的三价铬（Cr³⁺）的两种铬离子的总吸光度；试样中COD值与六价铬（Cr6⁺）的吸光度减少值成正比例，与三价铬（Cr³⁺）的吸光度增加值成正比例，与总吸光度减少值成正比例，将总吸光度值换算成试样的COD 值。

三、实验仪器及药品：

（1）仪器：美析仪器 分光光度计；消解器；消解-比色管（10ml）；超纯水器，电子天平；

（2）试剂：重铬酸钾；邻苯二甲酸氢钾；硫酸银；浓硫酸；硫酸汞；

（3）试剂配制

① 重铬酸钾溶液

分别配置c（1/6K2Cr2O7）=0.5mol/L，0.05mol/L，0.02mol/L的溶液。

②硫酸-硫酸银（1%）

向500ml浓硫酸中加入5g硫酸银试剂，放置1—3天使之溶解。

③ COD标准溶液

以每克KHP（邻苯二甲酸氢钾）溶于1L水中对应COD为1776mg/L计算，分别配置实验中需要的COD标准溶液。

四、实验步骤：

1、硫酸—硫酸银溶液配置：将5.0g硫酸银加入到500mL硫酸中，静置1d～2d，搅拌，使其溶解。

2、重铬酸钾标准溶液配置：c (1/6 K₂Cr₂O₇)=0.500mol/L称取 24.5154g 重铬酸钾置于烧杯中，加入 600mL 水，搅拌下慢慢加入 100mL硫酸，溶解冷却后，转移此溶液于1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

    分别取溶液100ml、40ml置于1000ml容量瓶中，稀释至标线，分别得到重铬酸钾标准溶液c (1/6 K₂Cr₂O₇)=0.050mol/L和c (1/6 K₂Cr₂O₇)=0.020mol/L。

3、邻苯二甲酸氢钾COD 标准贮备液配置：将邻苯二甲酸氢钾在102-120℃温度下烘干2小时。按每克邻苯二甲酸氢钾对应COD1.176g/L配置COD为10000的标准溶液，将8.502克邻苯二甲酸氢钾溶解在1000ml水中得到COD为10000的标准溶液。

4、COD标准曲线的绘制：

高浓度（COD150-1500）：

1)用上述COD标准溶液配置成COD分别为150、300、600、900、1200、1500的COD溶液

2)往试管中分别加入c (1/6 K₂Cr₂O₇)= 0.5mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，上述COD标准溶液2ml，硫酸汞约0.03g（目的是消除氯离子干扰）。另以2ml纯水代替COD标准溶液作为空白。

3)将上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h

4)于波长600nm处测其吸光度，做标准曲线。

低浓度1（COD50-150）：

1)用上述COD标准溶液配置成COD分别为50、75、100、125、150的COD溶液

2)往试管中分别加入c (1/6 K₂Cr₂O₇)= 0.05mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，上述COD标准溶液2ml，硫酸汞约0.03g（目的是消除氯离子干扰），另以2ml纯水代替COD标准溶液作为空白。

3)将上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h

4)于波长440nm处测其吸光度，做标准曲线。

低浓度2（COD10-50）：

1)用上述COD标准溶液配置成COD分别为10、20、30、40、50的COD溶液

2)往试管中分别加入c (1/6 K₂Cr₂O₇)= 0.02mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，上述COD标准溶液2ml，硫酸汞约0.03g（目的是消除氯离子干扰）。另以2ml纯水代替COD标准溶液作为空白。

3)将上述溶液放置在消解器上150℃下消解2h

4)于波长440nm处测其吸光度，做标准曲线。

5、水样的测定

1、取18支试管，分为三个浓度梯度组，编号A、B、C，。

2、水样摇匀，分别取50ml、5ml、2ml于100ml容量瓶中，稀释至标线，与上一步编号对应，分别为A、B、C。

3、处理方法见下表：

表1、三组水样的测定方法

重复	1、2、3、4、5	6（空白）
A	加入0.5mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，水样2ml，硫酸汞约0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 600nm波长处测吸光度	加入0.5mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，去离子水2ml，在消解器上150℃下消解2h， 600nm波长处测吸光度
B	加入0.05mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，水样2ml，硫酸汞约0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波长处测吸光度	加入0.05mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，去离子水2ml，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波长处测吸光度
C	加入0.02mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，去离子水2ml，硫酸汞约0.03g，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波长处测吸光度	加入0.02mol/L重铬酸钾溶液1ml、硫酸-硫酸银3ml，去离子水2m，在消解器上150℃下消解2h， 440nm波长处测吸光度

   

五、实验结果：

1、标线测定结果如下：

表2 各浓度测定结果

 

2、绘制成图如下：

 

 

 

图1 高浓度的COD150-1500测定标线

 

 

图2 低浓度COD50-150测定标线

 

 

图3 低浓度COD10-50测定标线

3、水样测定结果如下表

（1）COD10-50水样，把水样稀释了50倍

COD=31.07*50=1553.5mg/l

（2）COD50-150水样，把水样稀释了20倍

COD=78.36*20=1567.2mg/l

（3）COD150-1500水样，把水样稀释了2倍

COD=780.38*2=1560.76mg/l

以上水样三个不同范围的测定是同一个水样，稀释到这三个标线范围，在低浓度，由于稀释的倍数越大，一点小的误差产生的结果偏差就较大。