化學(xué)實(shí)驗(yàn)耗氧量測(cè)定完整步驟示范報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)名稱水中化學(xué)需氧量（CODcr）的測(cè)定——重鉻酸鉀法二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握重鉻酸鉀法測(cè)定水中化學(xué)需氧量（CODcr）的原理和操作技能。2.理解化學(xué)需氧量的環(huán)境意義，學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確處理與結(jié)果分析。3.熟悉實(shí)驗(yàn)過程中的質(zhì)量控制與安全注意事項(xiàng)。三、實(shí)驗(yàn)原理在強(qiáng)酸性溶液中，一定量的重鉻酸鉀在催化劑（硫酸銀）存在下，氧化水樣中還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物），過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴。根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的用量計(jì)算水樣中還原性物質(zhì)消耗氧的量。反應(yīng)式如下：Cr?O?2?+14H?+6e?→2Cr3?+7H?O（還原反應(yīng)）C?H?O?+(n+a/4-b/2)O?→nCO?+a/2H?O（氧化反應(yīng)，以有機(jī)物通式表示）過量的Cr?O?2?與Fe2?反應(yīng)：Cr?O?2?+6Fe2?+14H?→2Cr3?+6Fe3?+7H?O當(dāng)溶液中的重鉻酸鉀被還原完全后，過量的硫酸亞鐵銨與試亞鐵靈指示劑反應(yīng)，溶液顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色變?yōu)榧t褐色，即為滴定終點(diǎn)。四、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑（一）實(shí)驗(yàn)儀器1.回流裝置：帶250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置（若取樣量在30mL以上，采用500mL錐形瓶）。2.加熱裝置：電熱板或變阻電爐。3.酸式滴定管：50mL，棕色。4.移液管：10mL、20mL、25mL、50mL。5.容量瓶：1000mL。6.燒杯：500mL、1000mL。7.量筒：10mL、50mL、100mL。8.分析天平：感量0.1mg。9.玻璃珠或沸石。（二）實(shí)驗(yàn)試劑1.重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（c(1/6K?Cr?O?)=0.2500mol/L）：稱取在120℃烘干2小時(shí)的優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀12.258g，溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀釋至標(biāo)線，搖勻。2.硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液（c((NH?)?Fe(SO?)?·6H?O)≈0.1mol/L）：稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中，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。3.試亞鐵靈指示劑：稱取1.485g鄰菲啰啉（C??H?N?·H?O）和0.695g硫酸亞鐵（FeSO?·7H?O）溶于水中，稀釋至100mL，貯于棕色瓶?jī)?nèi)。4.硫酸-硫酸銀溶液：于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀。放置1-2天，不時(shí)搖動(dòng)使其溶解。5.硫酸汞：結(jié)晶或粉末。五、實(shí)驗(yàn)步驟（一）水樣的采集與保存水樣采集于玻璃瓶中，應(yīng)盡快分析。如不能立即分析，應(yīng)加入硫酸至pH<2，置4℃下保存，但保存時(shí)間一般不超過5天。（二）硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定準(zhǔn)確吸取10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于500mL錐形瓶中，加水稀釋至110mL左右，緩慢加入30mL濃硫酸，混勻。冷卻后，加入3滴試亞鐵靈指示劑（約0.15mL），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)。記錄硫酸亞鐵銨溶液的用量（V?）。計(jì)算：c=(0.2500×10.00)/V?式中：c——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；V?——滴定時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（mL）。（三）水樣測(cè)定1.取20.00mL混合均勻的水樣（或適量水樣稀釋至20.00mL）置于250mL磨口回流錐形瓶中。2.加入0.4g硫酸汞，再加入10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和幾顆防爆沸玻璃珠（或沸石），搖勻。3.連接磨口回流冷凝管，從冷凝管上口慢慢地加入30mL硫酸-硫酸銀溶液，輕輕搖動(dòng)錐形瓶使溶液混勻，加熱回流2小時(shí)（自開始沸騰時(shí)計(jì)時(shí)）。*注：對(duì)于化學(xué)需氧量高的廢水樣，可先取上述操作所需體積1/10的水樣和試劑于15×150mm硬質(zhì)玻璃試管中，搖勻，加熱后觀察是否變成綠色。如溶液顯綠色，再適當(dāng)減少廢水取樣量，直至溶液不變綠色為止，從而確定廢水樣分析時(shí)應(yīng)取用的體積。稀釋時(shí)，所取廢水樣量不得少于5mL，如果化學(xué)需氧量很高，則廢水樣應(yīng)多次稀釋。*4.冷卻后，用90mL水沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶。溶液總體積不得少于140mL，否則因酸度太大，滴定終點(diǎn)不明顯。5.溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)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)，記錄硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量（V?）。（四）空白實(shí)驗(yàn)測(cè)定水樣的同時(shí)，取20.00mL蒸餾水，按同樣操作步驟作空白實(shí)驗(yàn)。記錄滴定空白時(shí)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量（V?）。（五）校核實(shí)驗(yàn)按水樣測(cè)定的步驟，用20.00mL鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（c(KC?H?O?)=2.0824mmol/L）代替水樣進(jìn)行測(cè)定，其CODcr值應(yīng)接近500mg/L，以此檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟的準(zhǔn)確性。六、數(shù)據(jù)記錄與處理（一）數(shù)據(jù)記錄表格項(xiàng)目空白實(shí)驗(yàn)(V?/mL)水樣1(V?/mL)水樣2(V?/mL)...:-----------:---------------:------------:------------:--滴定管終讀數(shù)滴定管初讀數(shù)消耗體積...（二）結(jié)果計(jì)算化學(xué)需氧量（CODcr，mg/L）以mg/L表示，按下式計(jì)算：CODcr=[(V?-V?)×c×8×1000]/V式中：c——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol/L）；V?——滴定空白時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（mL）；V?——滴定水樣時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（mL）；V——水樣的體積（mL）；8——氧（1/2O）的摩爾質(zhì)量（g/mol）。七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.安全第一：實(shí)驗(yàn)中涉及濃硫酸、高溫回流，務(wù)必穿戴實(shí)驗(yàn)服、護(hù)目鏡，在通風(fēng)櫥內(nèi)或通風(fēng)良好處操作。濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，稀釋和添加時(shí)必須緩慢，并不斷攪拌。2.試劑配制：硫酸亞鐵銨溶液易被氧化，應(yīng)臨用前標(biāo)定。試亞鐵靈指示劑應(yīng)避光保存。3.水樣取用：水樣體積的選擇應(yīng)根據(jù)預(yù)計(jì)COD值確定，確保反應(yīng)后重鉻酸鉀有足夠剩余（一般消耗重鉻酸鉀量為加入量的1/5~4/5為宜）。4.干擾消除：氯離子是主要干擾，加入硫酸汞可與氯離子生成絡(luò)合物以消除干擾。硫酸汞加入量可根據(jù)水樣中氯離子含量調(diào)整，一般保持HgSO?:Cl?=10:1（質(zhì)量比）。5.回流控制：回流開始后應(yīng)保持微沸狀態(tài)，不宜過于劇烈，以免溶液濺出?；亓鲿r(shí)間必須準(zhǔn)確控制為2小時(shí)。6.滴定操作：滴定前應(yīng)確保溶液充分冷卻，滴定速度不宜過快，接近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)逐滴加入，仔細(xì)觀察顏色變化。7.數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性：實(shí)驗(yàn)應(yīng)做平行樣（一般2-3份），相對(duì)偏差應(yīng)在允許范圍內(nèi)。同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)和校核實(shí)驗(yàn)，以保證方法的可靠性。8.廢液處理：實(shí)驗(yàn)廢液中含有重金屬鉻和汞，應(yīng)集中收集，進(jìn)行無害化處理后再排放，不得隨意傾倒。八、結(jié)果與討論1.本次實(shí)驗(yàn)所測(cè)水樣的化學(xué)需氧量（CODcr）結(jié)果為：_________mg/L（平均值）。2.討論影響測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的因素，如試劑純度、操作規(guī)范性、儀器精度、干擾物質(zhì)等。3.分析實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的誤差來源，并提出改進(jìn)措施。