简介： 采用家用微波炉、利用炉外循环冷凝回流进行了常压下微波消解测定环境水样中COD的研究，方法简便、快速、准确度高，对环境水样的测定结果与标准方法相符。
关键字：常压微波消解 COD 环境水样
1 试验装置与方法
常压微波消解装置见图1。
1.1 试剂配制
重铬酸钾标准溶液：称取预先在120℃下烘干2h的基准重铬酸钾12.258g溶于水中转入1L容量瓶，用水定容，则C(1/6K2Cr2O7)=0.2500mol/L；
试亚铁灵指示剂：称取1.485g邻菲罗啉、0.695g硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)溶于水中，转入100mL容量瓶中,用水定容；
硫酸亚铁铵标准溶液(0.1mol/L)：称取39.5g硫酸亚铁铵［(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O］溶于水中,加入20mL浓硫酸,冷却后转入1 L容量瓶中用水定容,临用前用重铬酸钾溶液标定；
硫酸—硫酸银溶液：于500mL浓硫酸中加入7g硫酸银,放置1～2d后使用；
COD标准溶液：基准邻苯二甲酸氢钾在110℃下烘干2h后于干燥器中冷却,称取0.2552g再用水溶解并定容于1L容量瓶中,则为300mg/L的COD标准溶液,用时现配
1.2 试验方法
取10.00mL的COD标准溶液(或环境水样)于锥形瓶中，加入5.00mL重铬酸钾标准溶液，再缓缓加入20.0mL硫酸—硫酸银溶液，轻摇使之混合均匀后置于微波炉内，于低档功率(190W)下加热4min，冷至室温后用30mL蒸馏水冲洗冷凝管内壁，取出锥形瓶加入3滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液颜色由蓝绿色变为红褐色即为终点。同时吸取10.00mL蒸馏水按上述方法做试剂空白。由下式计算水样中的COD：
COD=(V0-V1)×C×8×1 000/V
式中 V0——滴定空白时消耗的硫酸亚铁铵标液的体积，mL
V1——〖ZK(〗滴定水样时消耗的硫酸亚铁铵标液的体积，mL
V——所取水样的体积，mL
C——硫酸亚铁铵标液的浓度，mol/L
2 结果与讨论
2.1 试验条件
采用L25(56)正交试验，选择了硫酸体积、硫酸银含量、消解时间、消解功率4个因素，各因素选出5个水平进行正交试验。 试验结果表明，对测定结果影响最显著的因素是硫酸加入量，然后依次为硫酸银含量、消解功率与消解时间。在微波功率较大和消解时间较长时，由于温度高、压力过大，容易发生锥形瓶口破裂或瓶塞迸出的现象。故最佳试验条件为硫酸—硫酸银溶液中硫酸银质量浓度为7g/500mL硫酸、加入量为20mL、消解功率为低档(190W)、消解时间为4min。
2.2 消解时间
在其他试验条件不变的情况下测定COD标准溶液,消解时间在2～8min范围内的试验结果均很满意(见图2)。在处理较难消解的水样时，可以通过适当延长消解时间来保证消解完全。
2.3 硫酸用量
对COD标准溶液的测定中，随着硫酸加入量的增加消解速度变快，当硫酸加入量＞20mL时，试验结果较为满意(见图3)。
2.4 硫酸银加入量
当硫酸—硫酸银溶液中硫酸银含量＞6g/500mL硫酸时，对COD标准溶液的测定结果较为满意(见图4)。
2.５ Cl-浓度
在高酸度、高温的条件下，Cl-能被重铬酸钾氧化，并且能与硫酸银反应生成沉淀从而影响测定。试验结果表明，向样品溶液中加入0.2g硫酸汞，当Cl-浓度＜1900mg/L时对测定结果无影响。
2.6 测定精密度
在本试验条件下，对300mg/L的COD标准溶液进行6次平行测定结果的相对标准偏差为0.54%，表明测定的精密度良好。
2.7 加标回收率
取湖水10.00mL加入不同量的COD标准溶液，测定的加标回收率为97%～107%，平均为100.3%(见表1)。
| COD加入量(mg/L) | COD测定结果(mg/L) | 回收率(%) |
| 30 | 32 | 107 |
| 60 | 59.4 | 99 |
| 90 | 88.3 | 98 |
| 120 | 116.5 | 97 |
3 样品分析
取环境水样10.00mL于锥形瓶中，加入0.2g硫酸汞，采用本试验方法对COD标准溶液和湖水、江水、焦化厂废水等样品进行了测定，并与标准方法进行了对照，测定结果与标准方法相符(见表2)。
| 样 品 | 本法测定结果(mg/L) | 相对标准偏差(%) | 标准方法测定结果(mg/L) | 相对标准偏差(%) | 误差(%) |
| COD标准溶液 | 299 | 0.44 | 300 | 0.53 | -0.3 |
| 湖水样1# | 17.1 | 3.9 | 16.9 | 2.6 | +1.2 |
| 湖水样2# | 44.0 | 2.1 | 44.2 | 3.4 | -0.5 |
| 江水 | 13.5 | 3.7 | 13.8 | 3.2 | -2.2 |
| 焦化废水 | 569 | 3.6 | 578 | 4.1 | -1.6 |
| 工业废酸* | 94.7 | 1.5 | 94.3 | 1.8 | +0.4 |
| 注：测定次数为n=5；*稀释100倍 | |||||
参考文献：
［1］ 国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法［M］.北京：中国环境科学出版社,1989.
［2］ 高向阳，管隶，胡运良，等.微波加热加快测定环境水样中的CODMn［J］.环境科 学，1992，13(1):79-81.
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