本帖最后由 科冪機(jī)械 于 2025-5-20 11:50 編輯
COD(化學(xué)需氧量,Chemical Oxygen Demand)分析儀的檢測原理基于強(qiáng)氧化劑在酸性條件下氧化水樣中有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),通過測量消耗的氧化劑量或產(chǎn)生的變化來定量COD值。以下是主要檢測原理及技術(shù)細(xì)節(jié):
一、核心檢測原理
1. 氧化反應(yīng)
在強(qiáng)酸(通常為濃硫酸)和高溫條件下,加入已知量的強(qiáng)氧化劑(如重鉻酸鉀K?Cr?O?),氧化水樣中的有機(jī)物和還原性物質(zhì)(如亞鐵鹽、硫化物等)。
反應(yīng)方程式(以重鉻酸鉀為例):
Cn?Ha?Ob?+Cr2?O72??+H+→CO2?+Cr3++H2?O
(有機(jī)物被氧化為CO?和H?O,Cr?O?2?還原為Cr3?)。
2. 終點(diǎn)判定與測量
滴定法:剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵銨(FAS)反滴定,通過消耗的FAS量計(jì)算COD值。
分光光度法:直接測定Cr?O?2?(橙色)被還原為Cr3?(綠色)的吸光度變化(常用波長:420nm或600nm)。
電化學(xué)法:測量氧化過程中消耗的氧化劑電量(庫侖法)。
二、COD分析儀的關(guān)鍵技術(shù)方法
1. 重鉻酸鉀法(標(biāo)準(zhǔn)方法,GB 1191489 / EPA 410.4)
特點(diǎn):氧化率高(可達(dá)95-100%),適用于復(fù)雜水樣,但需高溫消解(150-160℃)和有毒試劑(HgSO?用于消除氯離子干擾)。
步驟:
1. 水樣加入重鉻酸鉀、硫酸和硫酸銀(催化劑)。
2. 高溫消解2小時(shí)。
3. 冷卻后滴定或比色測定。
2. 快速消解分光光度法
采用預(yù)制試劑管(含氧化劑和催化劑),消解時(shí)間縮短至1530分鐘,通過分光光度計(jì)直接讀數(shù)。
優(yōu)勢:操作簡便,適合現(xiàn)場檢測,但需校準(zhǔn)曲線。
3. 紫外催化氧化法(UVCOD)
利用紫外光強(qiáng)化氧化反應(yīng)(如過硫酸鉀作為氧化劑),無需重金屬試劑,更環(huán)保。
適用場景:低COD水樣(如純水、地表水)。
4. 庫侖法
通過電解產(chǎn)生的氧化劑(如Ce??)實(shí)時(shí)氧化有機(jī)物,測量消耗的電量計(jì)算COD。
優(yōu)點(diǎn):無需標(biāo)準(zhǔn)溶液,自動(dòng)化程度高。
三、干擾因素及消除方法
1. 氯離子干擾(常見于海水、廢水)
消除方法:
加入HgSO?(與Cl?形成絡(luò)合物,抑制氧化)。
采用高濃度氧化劑(如H?SO?:Ag?SO?=9:1)。
選擇氯離子耐受方法(如錳法COD-Mn)。
2. 懸浮物干擾
均質(zhì)化處理或過濾(需注明是否包含懸浮物COD)。
3. 其他還原性物質(zhì)
需區(qū)分COD與BOD、TOC的檢測目標(biāo)(COD包含無機(jī)還原物)。
四、儀器組成與工作流程
1. 典型COD分析儀結(jié)構(gòu)
消解模塊:高溫加熱裝置(電熱板/微波消解)。
檢測模塊:分光光度計(jì)/電極/滴定單元。
控制系統(tǒng):自動(dòng)加液、溫度調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)計(jì)算。
2. 工作流程
五、應(yīng)用注意事項(xiàng)
1. 量程選擇:
低量程(0150 mg/L):適用于清潔水。
高量程(010000 mg/L):工業(yè)廢水。
2. 安全防護(hù):
濃硫酸和重鉻酸鉀具強(qiáng)腐蝕性,需穿戴防護(hù)裝備。
3. 標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性:
國標(biāo)(GB 1191489)、國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO 6060)或EPA方法需嚴(yán)格遵循。
六、與其他指標(biāo)的對比[td]指標(biāo) | 檢測目標(biāo) | 方法特點(diǎn) | | COD | 化學(xué)氧化需氧量 | 快速,包含無機(jī)還原物 | | BOD? | 生物需氧量(5天) | 反映生物降解性,耗時(shí)長 | | TOC | 總有機(jī)碳 | 高溫燃燒,不包含無機(jī)物
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COD分析儀通過精確控制氧化條件和測量技術(shù),為水質(zhì)評估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù),廣泛應(yīng)用于環(huán)保監(jiān)測、污水處理和工業(yè)過程控制。選擇方法時(shí)需權(quán)衡準(zhǔn)確性、速度及環(huán)境友好性。
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