齊春艷(河北鴻康檢測技術服務有限公司,河北 石家莊 050000)
《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》HJ 828-2017
稱取預先在105℃烘箱中干燥至恒重的重鉻酸鉀12.2580g溶于水中,移入1000mL容量瓶定容至刻度。
式中:m——重鉻酸鉀稱重量,g;
P——重鉻酸鉀的純度,用質量分數表示;
Vk1——重鉻酸鉀的配制體積,ml;
Mk——(1∕6K2Cr2O7)重鉻酸鉀的摩爾質量,g∕mol。
按HJ 828-2017標準要求配制并依據標準用重鉻酸鉀標準溶液進行標定,按下式計算濃度:
式中:Ck——重鉻酸鉀標準溶液濃度;
Vk2——重鉻酸鉀標準溶液體積,5.00ml;
VFe——滴定時消耗硫酸亞鐵銨的體積,ml
用10ml分度吸量管吸取10.0ml水樣于錐形瓶中,依次加入硫酸汞溶液(100g∕L)、5ml 重鉻酸鉀標準溶液和幾顆防爆沸玻璃珠,搖勻。將錐形瓶連接到回流裝置冷凝管下端,從冷凝管上端緩慢加入15ml硫酸銀-硫酸溶液,以試亞鐵靈為指示劑,硫酸亞鐵銨標準溶液為滴定液,按HJ 828-2017 標準要求進行操作與滴定,滴定至終點后記錄硫酸亞鐵銨標準溶液消耗體積V1。
空白試驗:以10.0ml實驗用水代替水樣按樣品測定相同步驟進行空白試驗,記錄空白滴定時消耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積V0。
式中:CFe——硫酸亞鐵銨標準溶液濃度,mol∕L
V0——空白試驗所消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積,ml;
V1——水樣測定所消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積,ml;
V2——水樣體積,ml;
8000—— 1∕4 O2摩爾質量以mg∕L為單位的換算值
2.5.1 硫酸亞鐵銨濃度
重鉻酸鉀標準溶液濃度Ck(mol/L)0.250重鉻酸鉀加入體積Vk2(ml)5.00硫酸亞鐵銨滴定量VFe(ml)25.20硫酸亞鐵銨濃度CFe(mol/L)0.04960
2.5.2 化學需氧量結果
硫酸亞鐵銨濃度CFe(mol/L)0.04960空白滴定體積V0(ml)23.10樣品滴定體積V1(ml)21.60水樣取樣量V2(ml)10.0檢測結果CCOD(mg/L)77
4.1.1 稱量重復性
用電子天平稱量6次,計算標準偏差
序號m(g)1 2 3 4 5 6 12.257 6 12.257 8 12.258 0 12.258 1 12.258 0 12.258 3平均值12.258 0
4.1.3 m測量的合成不確定度
供應商證書提供純度為99.98±0.04%,即0.9998±0.0004,假設為矩形分布,標準不確定度
4.3.1 容量瓶校準
1000ml 容量瓶容量允差是±0.4ml,假設為三角分布,標準不確定度為
4.3.2 溫度:容量瓶在20℃校準,實驗室溫度在20℃±2℃變化,水的體積膨脹系數為2.1×10-4°C-1,由溫度效應導致的體積變化為±(1000×2×2.1×10-4)=±0.42ml,假設溫度變化是矩形分布,即
4.3.3 Vk1的合成不確定度
從IUPAC 最新版的原子量表中查得的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)中各元素的原子量和不確定度:
元素K相對原子質量(g/mol)39.0983不確定度(g/mol)±0.0001標準不確定度(g/mol)0.000058
0.000347 0.00018 Cr O 51.9961 15.9994±0.0006±0.0003
對于每一個元素來說,標準不確定度是將IUPAC所列不確定度作為矩形分布的極差計算得到,相應標準不確定度等于查得數值除以
重鉻酸鉀摩爾質量 M(k)=2×39.0983+2×51.9961+7×15.9994=294.1846g∕mol
標準不確定度u(Mk):
4.5.1 移液管校準
5ml移液管容量允差是±0.015ml,假設為三角分布,標準不確定度為
4.5.2 溫度:同5.3.2,移液管產生的體積變化為 ±(5×2×2.1×10-4)=±0.0021ml,uB2(Vk2)=
4.5.3 Vk2的合成不確定度
4.6.1 滴定管校準:50ml滴定管容量允差是±0.05,假定為三角分布,標準不確定度為
4.6.2 溫度:同5.3.2,滴定管產生的體積變化為±(25.20×2×2.1× 10-4)= ±0.010ml,標準不確定度為
4.6.3 重復性:進行兩次滴定,滴定值為25.22ml、25.18ml,均值為25.20ml。用極差法計算,極差R(最大值與最小值之差)0.04ml,極差系數C 為1.13,故標準不確定度為0.035ml
4.6.4 終點:終點時誤差±0.05ml(1滴的體積),兩點分布,k=1,標準不確定度為0.05∕1=0.05ml
4.6.5 VFe的合成不確定度
4.7.1 滴定管校準:同5.6.1,50ml 滴定管校準標準不確定度為0.020 ml 。
4.7.2 溫度:同5.3.2,滴定管產生的體積變化為±(23.10×2×2.1× 10-4)= ±0.010ml,標準不確定度為
4.7.3 終點:同5.6.4,標準不確定度為0.05ml。
4.7.4 V0的合成不確定度
4.8.1 滴定管校準:同5.6.1,50ml 滴定管校準標準不確定度為0.020 ml 。
4.8.2 溫度:同5.3.2,滴定管產生的體積變化為±(21.60×2×2.1× 10-4)= ±0.009ml,標準不確定度為
4.8.3 終點:同5.6.4,標準不確定度為0.05ml。
4.8.4 V1的合成不確定度
4.9.1 移液管校準
10ml分度吸量管容量允差是±0.05ml,假設為三角分布,標準不確定度為
4.9.2 溫度:同4.3.2,吸量管產生的體積變化為±(10×2×2.1×10-4)=±0.0042ml,uB2(V2)=
4.9.3 V2的合成不確定度
重復6次實驗,得出的COD濃度結果見下表:
1 6 4 2 3序號結果(mg/L)平均值(mg/L)5 77.0 76.2 78.2 77.8 78.6 75.8 77.3
相對不確定度分量一覽表
化學需氧量測定結果為77mg∕L,Urel=77mg∕L×2.6%=2mg∕L,即CCOD=(77±2)mg∕L;(k=2)