安靜(盛虹煉化(連云港)有限公司，江蘇 連云港 222000)

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)化對(duì)環(huán)境污染產(chǎn)生的負(fù)面作用不可低估，再加上人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，這對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)?？刂铺岢隽烁咭蟆Ｆ髽I(yè)需要隨時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中各環(huán)節(jié)的污染情況，水質(zhì)中化學(xué)需氧量的監(jiān)測(cè)就是一個(gè)重要的項(xiàng)目。

COD 即化學(xué)需氧量，其作為一種綜合性指標(biāo)代表水體中的硫化物、亞硝酸鹽、有機(jī)物等還原性物質(zhì)的含量，在水質(zhì)檢測(cè)中起著極為重要的評(píng)定作用[1]。一般水體中，有機(jī)污染物含量相對(duì)比較高，因此化學(xué)需氧量能作為衡量水體有機(jī)物含量的主要指標(biāo)之一，也是中國(guó)實(shí)施污染物總量控制的重要參考指標(biāo)?；瘜W(xué)需氧量越高，說(shuō)明水體受還原性物質(zhì)污染的程度就越嚴(yán)重。如果不進(jìn)行處理，這些有機(jī)物可能會(huì)毒害水生生物，造成生態(tài)系統(tǒng)的破壞。近年來(lái)隨著中國(guó)工業(yè)快速發(fā)展，工業(yè)廢水排放量大大增加，然而測(cè)量COD的傳統(tǒng)方法往往需要大量的人力和時(shí)間，因此亟待發(fā)展出一種更加快速和簡(jiǎn)單的測(cè)定工業(yè)廢水COD含量的分析方法。

1 分析方法及原理概述

文章所述方法，即借助氣相分子吸收光譜法對(duì)A、B兩工廠工業(yè)廢水中的COD含量實(shí)施定量分析。該方法的原理是將水樣中具有還原性質(zhì)的物質(zhì)與過(guò)量且定量的高錳酸鉀溶液反應(yīng)，再用過(guò)量且定量的亞硝酸鈉作還原劑還原未反應(yīng)的過(guò)量的高錳酸鉀。剩余亞硝酸鈉在鹽酸乙醇的酸性條件下轉(zhuǎn)化為二氧化氮，導(dǎo)入氣相分子吸收光譜儀中，于213.9 nm波長(zhǎng)處測(cè)量其吸光度。在此波長(zhǎng)處，振動(dòng)吸收與其濃度呈正比，據(jù)此可以測(cè)定出二氧化氮的含量，進(jìn)而計(jì)算出水樣中化學(xué)需氧量[2]。

2 實(shí)驗(yàn)分析

2.1 儀器

實(shí)驗(yàn)中用到的主要儀器為GMA3380氣相分子吸收光譜儀。

2.2 試劑

(1)實(shí)驗(yàn)室用三級(jí)用水。

(2)氫氧化鈉溶液：250 g/L。

(3)高錳酸鉀溶液：0.010 mol/L。

(4)亞硝酸鈉溶液：0.010 mol/L。

(5)鹽酸乙醇溶液：1+1。

(6)亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 mg/L。

3 實(shí)驗(yàn)步驟

3.1 繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

將1 000 mg/L亞硝酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液用三級(jí)水稀釋10倍，配制成100 mg/L亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液，搖勻后備用。

將100 mg/L亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液用三級(jí)水經(jīng)過(guò)稀釋配制成一系列不同濃度的亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，如表1所示。

表1 稀釋系列標(biāo)準(zhǔn)溶液

使用配制好的編號(hào)1～8的亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液100 mL，加入過(guò)量且定量的0.010 mol/L高錳酸鉀溶液在攪拌器上攪拌均勻并加熱至沸騰，反應(yīng)10 min。再用過(guò)量且定量的0.010 mol/L亞硝酸鈉還原劑還原未反應(yīng)的過(guò)量的高錳酸鉀。反應(yīng)結(jié)束后，加入鹽酸乙醇溶液將剩余的亞硝酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氮。用氮?dú)鈱a(chǎn)生的二氧化氮載入氣相分子吸收光譜的吸光管中，于213.9 nm波長(zhǎng)處測(cè)量其吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，亞硝酸鹽的濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到y(tǒng)=115.6x+ 0.001,其R2=0.999 3。

應(yīng)注意：編號(hào)6的標(biāo)準(zhǔn)溶液不參與繪制曲線，而是進(jìn)行反標(biāo)曲線，反標(biāo)結(jié)果為25.18 mg/L。故標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的相對(duì)誤差為0.72%。

3.2 測(cè)試水樣

實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)試水樣是經(jīng)由A和B工廠處理排放的廢水。

分別移取A、B工廠待測(cè)廢水各100.0 mL，分別測(cè)定3個(gè)平行樣。首先向6個(gè)待測(cè)樣品中加入250 g/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)試樣為堿性，加入過(guò)量且定量的0.010 mol/L高錳酸鉀溶液在攪拌器上攪拌均勻并加熱至沸騰，反應(yīng)10 min。結(jié)束后，加入過(guò)量且定量的0.010 mol/L亞硝酸鈉溶液作還原劑還原未反應(yīng)的過(guò)量的高錳酸鉀。反應(yīng)結(jié)束后，加入鹽酸乙醇溶液將剩余的亞硝酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化氮。用氮?dú)鈱a(chǎn)生的二氧化氮載入氣相分子吸收光譜的吸光管中，于213.9 nm波長(zhǎng)處測(cè)量其吸光度。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，計(jì)算出A和B工廠處理排放的廢水中化學(xué)需氧量。氣相分子吸收光譜法測(cè)定A、B工廠工業(yè)廢水COD的結(jié)果如表2所示。

表2 氣相分子吸收光譜法測(cè)定A、B工廠工業(yè)廢水COD的結(jié)果

3.3 測(cè)試加標(biāo)回收率

接著我們對(duì)A、B兩工廠排放的廢水樣品，進(jìn)行了加標(biāo)回收率測(cè)試，結(jié)果如表3所示。

表3 加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果

由表3可知，方法的加標(biāo)回收率為97.5%～102%，可以很好的滿足一般水樣的加標(biāo)回收率在95%～105%之間的要求[3]。

4 評(píng)價(jià)氣相分子吸收光譜法測(cè)定工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量

我們?cè)谟脷庀喾肿游展庾V法測(cè)定水樣COD含量的同時(shí)，也使用國(guó)標(biāo)方法對(duì)水樣的COD進(jìn)行了測(cè)試，兩種分析方法測(cè)定結(jié)果對(duì)比如表4所示。

表4 國(guó)標(biāo)法與氣相分子吸收光譜法測(cè)定廢水COD數(shù)據(jù)對(duì)比

由此，我們可知使用氣相分子吸收光譜法測(cè)定工業(yè)廢水中的COD含量，在精確度方面，可以很好的滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即平行測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不大于 0.5 mg/L。該方法的線性相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.999 3，定量下限為1.0 mg/L，重復(fù)測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤1%，與國(guó)標(biāo)中傳統(tǒng)的高錳酸鉀滴定法相比較相對(duì)誤差約為1%，結(jié)果有很好的一致性。另外有著耗時(shí)短、操作簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度小、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

本研究建立了氣相分子吸收光譜法測(cè)定工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量的分析方法。利用這種方法重復(fù)測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤1%，加標(biāo)回收率在97.5%～102%之間，滿足水質(zhì)檢測(cè)要求。該方法與國(guó)標(biāo)中傳統(tǒng)的高錳酸鉀滴定法相比較相對(duì)誤差約為1%，分析結(jié)果相差不大，有很好的一致性。在操作上有著耗時(shí)短、操作簡(jiǎn)單、勞動(dòng)強(qiáng)度小、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，為更加快速和簡(jiǎn)單地測(cè)定工業(yè)廢水的COD含量提供了思路。