2Cr2O72-+3C+16H+=4Cr3++3CO2+8H2O

3 結(jié)果與討論

化學(xué)需氧量(化學(xué)需氧量Cr)作為水體有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)，是水質(zhì)檢測(cè)的一個(gè)重要參數(shù)。測(cè)定化學(xué)需氧量的影響因素較多，因此化學(xué)需氧量Cr也是條件參數(shù)，必須嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件。針對(duì)鉛鋅工業(yè)廢水中有關(guān)組分含量范圍化學(xué)需氧量30～800mg/L、氯離子50～500mg/L，就各影響因素進(jìn)行了試驗(yàn)。

3.1 重鉻酸鉀濃度及其用量

K2Cr2O7在反應(yīng)體系中是強(qiáng)氧化劑，為使水樣中還原性物質(zhì)完全氧化，在反應(yīng)中K2Cr2O7必須過(guò)量，溶液中重鉻酸鉀剩余量應(yīng)為加入量的1/5～4/5為宜。本方法選用(1/6K2Cr2O7)濃度為1.0000mol/L(1/6K2Cr2O7)標(biāo)準(zhǔn)溶液取用體積為1.50mL。

3.2 硫酸濃度和催化劑的選擇及其用量

硫酸-硫酸銀在反應(yīng)體系中，主要起調(diào)節(jié)酸度和催化劑作用，試驗(yàn)表明，硫酸-硫酸銀濃度為1.5g/100mL時(shí)，校準(zhǔn)曲線呈線性，相關(guān)系數(shù)大于0.9990。本法確定硫酸-硫酸銀濃度為1.5g/100mL，確定硫酸-硫酸銀混合液體積為5.0mL。

3.3 反應(yīng)溫度的確定

以150mg/L、300mg/L、500mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液試驗(yàn)，其它條件不變，只改變消解溫度，恒溫消解30min，Cr3+的吸光度見表1。

表1 不同反應(yīng)溫度的影響

從表1中可以看出，溫度從160～170℃時(shí)吸光度值變化幅度不大，故選擇消解溫度為160℃。

3.4 反應(yīng)時(shí)間的確定

以150mg/L、300mg/L、500mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液試驗(yàn)，其它條件不變，恒溫160℃，改變恒溫時(shí)間，Cr3+的吸光度見表2。

表2 反應(yīng)時(shí)間的影響

從表2中可以看出，加熱回流的溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果是有明顯影響的，溫度太低，反應(yīng)不完全，分析結(jié)果偏低;溫度太高，重鉻酸鉀過(guò)度消耗，分析結(jié)果偏高，還易引起突沸情況。恒溫時(shí)間30min時(shí)吸光度值*大，故選擇恒溫時(shí)間為30min。

3.5 共存物干擾及消除

(1)水樣中可能存在的懸浮態(tài)有機(jī)物，在試樣與消解液混合放熱升溫過(guò)程中能被充分溶解。經(jīng)試驗(yàn)，另加脫脂棉、碎紙片也能立即溶解。

(2)使用0.1g硫酸汞絡(luò)合氯離子的*高量可達(dá)10mg，如取3.00mL水樣，即*高可絡(luò)合3000mg/L氯離子濃度的水樣;若氯離子的濃度小于200mg/L，加硫酸汞掩蔽的效果很顯著。使保持硫酸汞：氯離子=10：1(質(zhì)量比)，若出現(xiàn)少量氯化汞沉淀，并不影響測(cè)定。廢水中氯離子在50～500mg/L范圍，本法加入0.06g硫酸汞。

(3)以酸性重鉻酸鉀為氧化劑，在硫酸銀催化作用下，直鏈脂肪族化合物可有效地被氧化達(dá)到95%以上，而芳烴及吡啶難以被氧化，其氧化率較低，但有色冶煉廢水中含量*低。

(4)在605nm波長(zhǎng)處測(cè)試時(shí)，Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅶ)形成紅色物質(zhì)，會(huì)引起正偏差。有色冶煉廢水中錳含量都較低。

3.6 波長(zhǎng)的選擇

在分光光度法測(cè)定化學(xué)需氧量Cr中有用610nm和600nm波長(zhǎng)的，經(jīng)試驗(yàn)，波長(zhǎng)在590～620nm范圍，吸光值變化不大，純Cr3+溶液吸光值在595～610nm波長(zhǎng)段有*大值。所以選用605nm波長(zhǎng)測(cè)量吸光值，605nm左右的Cr2O72-吸光值非常小，對(duì)Cr3+測(cè)定無(wú)影響。本法采用過(guò)量的Cr2O72-作氧化劑，選擇不同厚度比色皿就可測(cè)定不同濃度范圍的化學(xué)需氧量Cr水樣。

3.7 工作曲線的繪制

以鄰苯二甲酸氫鉀為基準(zhǔn)物質(zhì)，配制化學(xué)需氧量濃度分別為50mg/L、100mg/L、250mg/L、500mg/L、1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以去離子水為參比，按以上確定試驗(yàn)條件和分析步驟，分別測(cè)定其吸光值，建立的回歸方程相關(guān)性很好，γ值大于0.9990。只要工作參數(shù)不變，建立的回歸方程可在一周時(shí)間內(nèi)用于樣品測(cè)定。空白試驗(yàn)應(yīng)與試樣同時(shí)測(cè)定。

3.8 水樣的測(cè)定

準(zhǔn)確移取3.00mL水樣于HACH專用反應(yīng)管(先盛有預(yù)制試劑)中，旋緊蓋子，振搖混合均勻，放入預(yù)熱至160℃的HACH-DRB200消解儀孔中，蓋上透明塑料罩，消解30min后，打開罩子，空氣中冷至室溫，取出預(yù)制管，同時(shí)做空白試驗(yàn)。以去離子水作參比，用2cm比色皿，在UV-2000分光光度計(jì)上于波長(zhǎng)605nm處測(cè)定吸光值。

3.9 方法的準(zhǔn)確度和精密度

3.9.1 方法的準(zhǔn)確度

分別向廢水A、廢水B樣品中加入不同化學(xué)需氧量標(biāo)準(zhǔn)溶液，按試驗(yàn)方法測(cè)定化學(xué)需氧量量，結(jié)果見表3。

表3 樣品中化學(xué)需氧量的分析結(jié)果及加標(biāo)回收率

從表3中可以看出，方法加標(biāo)回收率在97.40%～102.30%。

3.9.2 方法的精密度

分別移取3個(gè)廢水試樣3mL，按試驗(yàn)方法平行測(cè)得7次，結(jié)果見表4。

表4 樣品分析結(jié)果(n=7)

從表4中可以看出，3個(gè)樣品測(cè)得值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%，滿足分光光度法的技術(shù)要求。

3.9.3 試驗(yàn)方法與國(guó)標(biāo)法測(cè)定試樣結(jié)果比較

分別對(duì)3個(gè)廢水試樣，按試驗(yàn)方法和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法(GB11914-89)測(cè)定，結(jié)果見表5。

表5 試驗(yàn)方法與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得化學(xué)需氧量值比較 mg/L

從表5可知：本試驗(yàn)方法與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得樣品的化學(xué)需氧量值基本一致，能確保水樣中還原性物質(zhì)氧化完全。

4 結(jié)論

1.方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用性：本試驗(yàn)法操作簡(jiǎn)易、節(jié)省試劑、能耗少，適用于測(cè)定批量廢水樣的化學(xué)需氧量Cr。

2.試驗(yàn)誤差小：直接測(cè)定與化學(xué)需氧量Cr等量的Cr3+，不存在K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液取量誤差。一般廢水樣不需稀釋，既簡(jiǎn)化了操作，又減少了取樣誤差和稀釋誤差。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，分光光度法較其他的試驗(yàn)方法，在測(cè)定工業(yè)廢水化學(xué)需氧量中有著更為突出的優(yōu)點(diǎn)，因此，在相應(yīng)的試驗(yàn)中有著廣泛的應(yīng)用。我們需要認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)試驗(yàn)的學(xué)識(shí)，以為分光光度法的應(yīng)用普及推廣帶來(lái)幫助。