化學(xué)需氧量CODcr總磷TP總氮TN微波消解方法與測(cè)試分析步驟

化學(xué)需氧量CODcr總磷TP總氮TN微波消解方法與測(cè)試分析步驟

WXJ-Ⅲ微波消解儀在化學(xué)需氧量CODcr總磷(TP) 總氮(TN)消解測(cè)試詳細(xì)方法

1、化學(xué)需氧量(CODcr)

    —試劑制備

    ①重鉻酸鉀消解溶液(1／6K2Cr2o7=0.400mol／L)：

    稱取經(jīng)120℃烘干2小時(shí)的基準(zhǔn)或優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀19.60g于1000mL燒杯中，溶解于大約500mL蒸餾水中，在攪拌中徐徐地加入250mL濃硫酸，冷卻后，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至標(biāo)線，搖勻。該溶液重鉻酸鉀濃度為

    0.400mol／L。用于測(cè)定COD濃度在1000～2500mg／L的水樣(含2500mg／L以上需稀釋的水樣)。.

    另外稱取9.806g，2.45g重鉻酸鉀（加入硫酸的量相同）按上述方法分別配制成

    0.200mol／L,0.0500mo1／L的重鉻酸鉀消解溶液。用于測(cè)定COD濃度在50～1000mg／L和≤50的水樣。

    ②掩蔽劑：硫酸汞(Hg2S04)結(jié)晶或粉末。

    ③催化劑：稱取10g硫酸銀(Ag2S04)溶解于l升的濃硫酸(H2S04)中，搖勻。

    ④試亞鐵靈指示劑：

    稱取1.485g鄰菲羅啉(C12H8N2·H20)和0.695g硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)溶于蒸餾水中,稀釋至100mL，貯于棕色瓶?jī)?nèi)。

    ⑤硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液[(NH4)2Fe(SO4)2·6H20≈0.1mol/L]：

    稱取39.5g分析純硫酸亞鐵銨溶于蒸餾水中，邊攪拌邊緩慢加入20mL濃硫酸，冷卻后移入1000mL容量瓶中，加蒸餾水稀釋至標(biāo)線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。

    另外稱取19.8g，3.95g硫酸亞鐵銨(加入硫酸的量相同)按上述方法分別配制成

    0.05mol／L，0.0lmol／L，的硫酸亞鐵銨溶液。

    標(biāo)定方法：準(zhǔn)確吸取5.00mL，重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于150mL錐形瓶中，加蒸餾水稀釋至30mL左右，緩慢加入5mL濃硫酸，混勻。冷卻后，加入2滴試亞鐵靈指示劑用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)。

    C[(NH4)2Fe(S04)2]=    0.400x5.00         V

    式中：C——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol／L)。

              V——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的用量(mL)。

    ⑥鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取0.8502g基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀于二次蒸餾水中，溶

    解后移入1000mI。容量瓶中用二次蒸餾水稀釋至標(biāo)線，搖勻。標(biāo)準(zhǔn)COD值為    1000mg／L。

    —測(cè)試步驟

    ①準(zhǔn)確吸取均勻水樣5.00ml(每批水樣在測(cè)試的同時(shí)需做二個(gè)空白)于消解罐中，加

    入1g掩蔽劑(不含氯離子的水樣可不加)，充分搖勻使CI‐與Hg++完全絡(luò)合(若掩蔽劑很快全被溶解，即CI‐的含量過高，需補(bǔ)加掩蔽劑，直至仍有掩蔽劑不溶為止)，5.00ml消解液(注)，5.00m1催化劑，搖勻。

   ②旋緊密封蓋，依次將消解罐均勻的放入裝置爐腔玻璃轉(zhuǎn)盤周邊，關(guān)好爐門。

   ③按“5.2.1、5.2.2”方法操作，對(duì)樣品進(jìn)行消解。

   ④消解完畢，打開爐門待其冷卻后將消解罐從爐中取出，待罐內(nèi)液體冷卻至室溫時(shí)(如

   需速冷可豎放入冷水盆中)，用滴定法或比色法測(cè)出CODcr值。

 —滴定法  

    ①將樣液轉(zhuǎn)移到150ml錐形瓶中，用20mL蒸餾水分三次沖洗消解罐及蓋的內(nèi)壁，沖

    洗液并入錐形瓶中，加入2—3滴試亞鐵靈指示劑用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴（注），镕液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，

    下式計(jì)算出CODcr值。

  ②計(jì)算方法：

    CODcr (mg／L)= (V0一V1)×C×8×1000/V2

    式中：V0——空白消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(mL)。

          V1——水樣消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(mL)。    ．

          C——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mo1／L)。

          8——氧(1／2 0)摩爾質(zhì)量(g／mo1)?！?/span>

          V2——水樣體積(mL)。

    —比色法

    ①用移液管在每支消解罐中加入5.00 mL蒸餾水，蓋上密封蓋，搖勻，待冷卻。

    ②將已預(yù)熱的分光光度計(jì)的波長(zhǎng)調(diào)至600nm，按要求調(diào)“100%’’及“0.0”，符合要求后進(jìn)行測(cè)試。

    ③將溶液移入30nm比色皿中(空白相同)，進(jìn)行比色，記下吸光度。

    ④計(jì)算方法：

    根據(jù)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算出斜率。

       CODcr =A·F·K

         式中：A——為樣品的吸光度。  

               F——為稀釋倍數(shù)。

               K——為曲線斜率倒數(shù)，即A=l時(shí)的CODcr值。

    ⑤標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備：分別吸取鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液5、10、20、40、60、80 mL。

    于一系列100 mL容量瓶中，加二次蒸餾水至刻度，搖勻。COD值分別為50、100、200、400、600、800、及原液為1000mg／L標(biāo)準(zhǔn)使用液。按測(cè)試步聚取樣并進(jìn)行消解，比色，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線．求出直線回歸方程。

  注：

  消解液(K2Cr207)濃度與硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2濃度需根據(jù)CODcr濃度而定(見表3)。

表3    CODcr／K2Cr2O7／(NH4)2Fe(SO4)2對(duì)照表

2、總磷(TP)

    —試劑的制備

    ①硫酸(H2SO4)：l+l

    ②5％(m／V)過硫酸鉀：稱5g過硫酸鉀(K2S2O8)溶解于蒸餾水中，并稀釋至l00ml。

    ③10%抗壞血酸：稱10g抗壞血酸(C6H8O6)溶解于蒸餾水中，并稀釋至l00ml。貯于棕色瓶中，如不變色可長(zhǎng)時(shí)間使用。

    ④鉬酸鹽溶液：稱13g鉬酸銨[(NH4)6Mo7O24·4H20]溶解于l00ml蒸餾水中，稱

    0.35g酒石酸銻氧鉀[KSboC4H406·l／2 H20]溶解于100ml蒸餾水中，在不斷攪拌下，將鉬酸銨溶液徐徐加到300ml(1+1)硫酸中，加酒石酸銻氧鉀溶液并混合均勻。貯于棕色瓶中冷處保存，至少可穩(wěn)定兩個(gè)月。

    ⑤濁度一色度補(bǔ)償液：混合兩份體積的(1+1)硫酸和一份體積的10％(rn／V)抗壞

    血酸溶液。此溶液使用配制。

    ⑥磷標(biāo)準(zhǔn)溶液：

    A貯備液：稱取經(jīng)110℃烘干2小時(shí)的磷酸二氫鉀(KH2P04)0.2187g，用少量蒸餾

    水溶解后轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶中，加(1+1)的硫酸5ml，用蒸餾水稀釋至標(biāo)線。1.00ml

    此標(biāo)準(zhǔn)溶液含50.00 μg磷。    ．

    B使用液：將10.00ml磷標(biāo)準(zhǔn)貯備液轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至標(biāo)線

    并混勻。1.00ml此標(biāo)準(zhǔn)溶液含2.00 μg磷。

    —測(cè)試步驟

    ①吸取25ml水樣(空白相同)于消解罐中，(如樣品中含磷濃度超過0.6mg／L時(shí)可酌

    情少取水樣或稀釋后再取樣)。加4ml過硫酸鉀。

    ②旋緊密封蓋，依次將消解罐均勻的放入裝置爐腔玻璃轉(zhuǎn)盤周邊，關(guān)好爐門。

    ③按“5.2.1、5.2.2”方法操作，對(duì)樣品進(jìn)行消解。

    ④消解完畢，打開爐門待其冷卻后將消解罐從爐中取出，待罐內(nèi)液體冷卻至室溫時(shí)（如

    需速冷可放入冷水盆中），將液體移至50ml比色管中，用少量蒸餾水沖洗消解罐及蓋的內(nèi)壁2一3次，沖洗液并入比色管中，稀釋至刻度，搖勻。

    ⑤顯色：向比色管中加入lml抗壞血酸，混勻，30秒后加2ml鉬酸鹽溶液充分混勻。

    ⑥測(cè)試：室溫下放置15分鐘后，移取部分溶液至30mm的比色皿，在分光光度計(jì)波

    長(zhǎng)700nm處，按比色操作調(diào)“100％”及“0.0”符合要求后，以濃度空白管作參比，測(cè)出吸光度，記下讀數(shù)，從工作曲線上查得磷的含量。

    ⑦工作曲線的繪制：

    取7支比色管，分別加入磷的標(biāo)準(zhǔn)使用液0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、

    15.0加水至25m1。然后按測(cè)試步聚進(jìn)行測(cè)定，扣除空白試驗(yàn)的吸光度后，和對(duì)應(yīng)磷的含量繪制工作曲線。

    ⑧計(jì)算方法

  總磷含量以C(mg／L)表示，按下式計(jì)算。

  C  =  M/V

    式中：M——  試樣測(cè)得含磷量，μg。

          V——  測(cè)定用水樣體積，ml。

    注：

    1．如試樣帶濁度或色度時(shí)，需配制一個(gè)空白試樣(消解后用水稀釋至50mi)然后向試樣 中加入3 ml濁度一色度補(bǔ)償液，但不加抗壞血酸溶液和鉬酸鹽溶液。然后從試樣的吸光度中扣除空白試樣的吸光度。

    2．如顯色時(shí)室溫低于13℃時(shí)，可在20一30℃水浴中，顯色15min。

3、總氮(TN)

    —試劑制備

    ①無(wú)氨水：在每升蒸餾水中加入0.1ml濃硫酸，在全玻璃蒸餾器中重蒸餾，收集餾出

    液于玻璃容器中。

    ②堿性過硫酸鉀：稱取40g過硫酸鉀(K2S2O8)，15g氫氧化鈉(NaOH)，容于無(wú)氨水

    中并稀釋至1000ml。溶液存放在聚乙烯瓶?jī)?nèi)，可貯存一周。

    ③1 0%鹽酸(HCI)

    ④硝酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：

    A貯備液：稱取經(jīng)105一110℃烘干3h的硝酸鉀(KN03)0.7218g溶于無(wú)氨水中，移至1000 ml容量瓶中，稀釋至標(biāo)線。1.00ml此標(biāo)準(zhǔn)溶液含100μg硝酸鹽氮。如加入2ml三氯甲烷為保護(hù)劑，至少可穩(wěn)定6個(gè)月。

    B使用液：將貯備液用無(wú)氨水稀釋10倍而得，1.00ml標(biāo)準(zhǔn)溶液含10 μg硝酸鹽氮。

    使用時(shí)配制。

    —測(cè)試步驟

    ① 取調(diào)好PH值5—9的水樣10ml (水樣中含氮量超過4mg／L時(shí)可酌情少取水樣或稀釋后再取樣)于消解罐中，加入5ml堿性過硫酸鉀溶液。

    ②旋緊密封蓋，依次將消解罐均勻的放入裝置爐腔玻璃轉(zhuǎn)盤周邊，關(guān)好爐門。

    ③按“5.2.1、5.2.2”方法操作，對(duì)樣品進(jìn)行消解。

    ④消解完畢，打開爐門待其冷卻后將消解罐從爐中取出，待管內(nèi)液體冷卻至室溫時(shí)(如

    需速冷可豎放入冷水盆中)加10％鹽酸1m1用無(wú)氨水定溶至25ml。

    ⑤移取部分溶液至10mm石英比色皿中，按比色操作調(diào)分光光度計(jì)“100％"及“0.0”

    符合要求之后，以無(wú)氨水作參比，分別在波長(zhǎng)為220nm及275nm測(cè)定吸光度，記下讀數(shù)，并計(jì)算出校正吸光度A，然后按A的值查校準(zhǔn)曲線并計(jì)算總氮(以N03一N計(jì))含量。

    A=A220一2A275

    ⑥校準(zhǔn)曲線的繪制

    取7支比色管，分別加入硝酸鹽氮標(biāo)準(zhǔn)使用液0.00、0.10、0.50、1．00、2.50、5.00、

    10.00 ml，加無(wú)氨水稀釋至10.00ml。按以上步聚進(jìn)行測(cè)定，測(cè)出吸光度后，分別按下式求出除零濃度外其他校準(zhǔn)系列的校正吸光度As和零濃度的校正吸光度Ab及其差值Ar

    As= As220一2As275

    Ab= Ab220一2Ab275

    Ar=As—Ab

    式中：As220——標(biāo)準(zhǔn)溶液在22nm波長(zhǎng)的吸光度。

          As275——標(biāo)準(zhǔn)溶液在275nm波長(zhǎng)的吸光度。

          Ab220——零濃度(空白)標(biāo)準(zhǔn)溶液在220nm波長(zhǎng)的吸光度。

          Ab275——零濃度(空白)標(biāo)準(zhǔn)溶液在275nm波長(zhǎng)的吸光度。

    按Ar值與相應(yīng)的N03一N含量(μg)繪制校準(zhǔn)曲線。

    ⑦計(jì)算方法j

    總氮含量以C(mg／L)表示，按下式計(jì)算。

    C  =  M/V

    式中： M——  試樣測(cè)得含氮量，μg。

           V——  測(cè)定用水樣體積，ml。