一種用于測(cè)定環(huán)境水體中化學(xué)耗氧量的濕化學(xué)氧化消解新技術(shù)研究.pdf

1、基于測(cè)定化學(xué)耗氧量(COD)的氧化還原滴定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，本文提出了一種用多步濕化學(xué)氧化法消解水樣的新技術(shù)，即先以含硫酸錳、過硫酸鉀和高錳酸鉀的混合堿液對(duì)水樣進(jìn)行回流消解，然后再以硫酸酸化消解液，并加含硫酸銀、硫酸銅和重鉻酸鉀的混合酸液繼續(xù)回流消解，保證水樣中所有有機(jī)物達(dá)到完全降解；最后，用氧化還原電位滴定法對(duì)消解水樣進(jìn)行COD值的定量測(cè)定，據(jù)此建立了一種準(zhǔn)確測(cè)定環(huán)境水樣COD指標(biāo)的新方法。本研究彌補(bǔ)了常規(guī)國(guó)標(biāo)滴定分析法的一些不足，為建立

2、一種低成本、高準(zhǔn)確度和快速測(cè)定環(huán)境水體中COD值的新方法提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　本論文共分為四章：
　　第一章：文獻(xiàn)綜述
　　首先，介紹了測(cè)定COD指標(biāo)的重要意義，并概述了兩種測(cè)定COD指數(shù)國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法(重鉻酸鉀法和高錳酸鉀指數(shù))；然后，對(duì)涉及消解氧化劑使用規(guī)范、消解反應(yīng)體系選擇、消解催化劑發(fā)展等方面的研究狀況進(jìn)行了綜述；還對(duì)化學(xué)發(fā)光法、流動(dòng)注射法、電化學(xué)法、光催化法、光電催化氧化法、間接光譜測(cè)定法等一些新興的CO

3、D值儀器法測(cè)定技術(shù)做了簡(jiǎn)述性評(píng)論。
　　第二章用多步濕化學(xué)氧化消解法準(zhǔn)確測(cè)定飲用水樣的化學(xué)耗氧量
　　本章結(jié)合了堿性高錳酸鉀和酸性重鉻酸鉀消解方法的優(yōu)點(diǎn)，提出了一個(gè)特殊的濕化學(xué)樣品消解新技術(shù)，并結(jié)合自動(dòng)電位滴定法，成功建立了一個(gè)用于測(cè)定飲用水化學(xué)耗氧量的新方法。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)兩種消解液中氧化劑與催化劑的使用量之間還存在著一定的比例關(guān)系，即n(KMnO4):n(MnSO4)=5:2， n(KMnO4):n(K2Cr2O

4、7)=2:1，n(K2Cr2O7):n(Cu2++Ag+)=1:2同時(shí)成立時(shí)，對(duì)鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)水樣的消解率才能達(dá)到100％。該方法具有檢測(cè)限低(0.11mg O2L-1)，取樣體積小(10.00 mL)，線性范圍寬(0.20-25.0 mg O2L-1)和使用無汞催化劑等特點(diǎn)，還可容許水樣中存在高達(dá)90 mg L-1的氯離子而對(duì)測(cè)定結(jié)果沒有干擾。因此，將該方法用于測(cè)定自來水和市售瓶裝飲用水中的極低COD值指標(biāo)，獲得了滿意的結(jié)果。

5、r>　　第三章用多步濕化學(xué)氧化消解法測(cè)定含亞甲基藍(lán)模擬水樣的化學(xué)耗氧量
　　本章采用多步濕化學(xué)氧化消解樣品方法研究了對(duì)含吩噻嗪類化合物模擬水樣COD值測(cè)定的適用性。以亞甲基藍(lán)為探針分子，通過實(shí)驗(yàn)探究法對(duì)消解時(shí)間、消解氧化劑和催化劑的加入量、消解液的酸度、消解催化劑之間的比例關(guān)系等因素影響進(jìn)行了研究，最終得到了測(cè)定COD值的最佳測(cè)定條件。在實(shí)驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化過程中，還發(fā)現(xiàn)兩種消解液中氧化劑與催化劑加入量間亦存在一定的比例關(guān)系，即n(KMn

6、O4):n(MnSO4)=3:1，n(KMnO4):n(K2Cr2O7)=3:2，n(K2Cr2O7):n(Cu2++Ag+)=6:5同時(shí)成立時(shí)，對(duì)這種含亞甲基藍(lán)模擬水樣的消解率就可達(dá)到93.6%。同時(shí)，采用本方法分別測(cè)定了含亞甲基藍(lán)、甲苯胺藍(lán)和鹽酸異丙嗪模擬水樣的COD值，證明模擬水樣中的吩噻嗪類物質(zhì)質(zhì)量濃度與測(cè)得COD值之間在一定濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性定量關(guān)系。
　　第四章用多步濕化學(xué)氧化消解法測(cè)定幾種含有機(jī)物模擬水樣的化學(xué)

7、耗氧量
　　本章研究了采用多步濕化學(xué)氧化消解法對(duì)含醇類和碳水化合物模擬水樣進(jìn)行COD測(cè)定的適用性。以乙醇為探針物質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)探究了消解時(shí)間、氧化劑和催化劑的加入量、消解液的酸度、催化劑之間的加入比例關(guān)系等因素對(duì)含乙醇模擬水樣測(cè)得COD值的影響。在實(shí)驗(yàn)參數(shù)優(yōu)化過程中，發(fā)現(xiàn)兩種消解液中氧化劑與催化劑加入量間的比例為： n(KMnO4):n(MnSO4)=3:1， n(KMnO4):n(K2Cr2O7)=3:2，n(K2Cr2O7):n