水污染对人类、动植物都具有极其严重的危害，对生物链造成极具的破坏，健康水污染后，植物造成大面积的枯萎，动物饮用后出现物种灭绝，人类通过饮水或食物链，污染物进入人体内，使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、笨并芘等，深度还可诱发癌症。被虫、病毒或其它致病菌污染的水，重金属污染的水，对人的健康更具危害。人饮食后，会造成伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性疾病严重直接死亡。因此水资源的“健康”对人类是相当的重要，本文中采用传统电炉和DS-360智能石墨消解仪对废水中的化学需氧量进行分析测定，为废水研究应用提供帮助。

化学需氧量(COD)，是指在一定条件下，经重铬酸盐氧化处理时，水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸钾相对应的氧的质量浓度。化学需氧量反映水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量被作为有机物相对含量的重要指标之一。对于污水，我国规定用重铬酸盐法，其测得的值称为化学需氧量。该分析方法的原理是在强酸溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流。将还原性物质(包括有机物和无机物)氧化，过量的重铬酸钾标准溶液以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵对其进行回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液的量，即可计算出水样的化学耗氧量。

本文以传统法为基础，研究采用新型消解装置(程序控温DS-360智能石墨消解仪)消解样品，硫酸亚铁铵滴定法测定废水中的化学需氧量，获得了一些有益的结论。

1、实验部分

1.1主要仪器和装置

(1)DS-360型智能石墨消解仪，格丹纳制造；

(2)COD专用聚四氟乙烯100mL消解管；

(3)普通电炉； (4)25mL酸式滴定管。

1.2石墨消解仪升温程序

考虑到石墨消解仪升温速度、消解过程对温度的要求，确定了石墨消解仪最佳的升温程序为：升温时间为10min，温度为150℃，保持时间为45min。

1.3主要试剂和标准溶液

重铬酸钾标准溶液：称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标线，摇匀。此标准溶液浓度为0.2500mol／L。硫酸亚铁铵标准溶液(≈0.1mol／L)：称取39.5g硫酸亚铁铵(AR)溶于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸。冷却后移入1000mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。

临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。低浓度消解滴定时用它稀释10倍使用。

浓硫酸：分析纯，相对密度1.84g／mL。

硫酸一硫酸银试剂：向1L硫酸中加入1Og硫酸银(AR)，放置1—2d使之溶解，并混匀，使用前小心摇动。

硫酸汞(AR)：结晶或粉末。

试亚铁灵指示剂：称量1.458g邻菲哕啉，0.695g硫酸亚铁溶于水中，稀释至100mL，贮于棕色瓶中。

1.4试验样品

COD标样1：国家环保总局环境科学研究所，标准物质编号为GSBZ50001—88(200154)，标准值为(34.4±3.4)mg／L。 COD标样2：国家环保总局环境科学研究所，标准物质编号为GSBZ50001—88(200159)，标准值为(73.5±4.4)mg／L。

COD标样3：国家环保总局环境科学研究所，标准物质编号为GSBZ50001—88(200153)，标准值为(148±7)mg／L。

COD标样4(自配标样)：称取105℃时干燥2h的优级纯邻苯二甲酸氢钾0.4251g溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至标线。摇匀。此标准溶液浓度的理论COD值为500mg／L。校准值结果不得低于理论值的96％。

实际废水样品：取某广州电子厂污水排放口、某污水处理厂排放口、某制衣厂污水排放口。

1.5样品测定

(1)程序控温石墨消解仪消解法

取10.00mL混合均匀的水样置于COD消化管中，准确加入5.00mL重铬酸钾溶液。再加入15.0mL硫酸-硫酸银溶液，置于石墨消解孔中.按升温程序消解45min(含氯水样加0.4g硫酸汞)。同时取10.00mL蒸馏水做空白试验。消解完毕，冷却后，用40mL蒸馏水冲洗管壁，使溶液总体积不少于70mL，转移到锥形瓶中放冷至室温待滴定。加人3滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定至终点，记录硫酸亚铁铵的用量。

(2)传统法(电热炉消解法)

取10.00mL混合均匀的水样置于圆底烧瓶中.准确加入5.00mL重铬酸钾溶液.再加人15.0mL硫酸-硫酸银溶液，用普通电

炉加热回流2h。消解完毕后滴定过程同步骤1。

2、结果与讨论

2.1消解体系

本实验消解体系与传统法一致.均采用5.00mL重铬酸钾溶液、15.0mL硫酸一硫酸银溶液。

2.2石墨消解仪消解温度

实验采用消解时间2h，消解温度分别在100、120、150、200℃下消解标准样品。实验结果(见下面表格)表明：对于COD标准值为34.4±3.4mg／L的低浓度样品(标样1)，消解温度在150℃～200℃下测定结果均能满足要求；对于COD标准值为73.5±4.4mg／L(标样2)和148±7mg／L(标样3)的样品，消解温度在100℃～200℃下测定结果均能满足要求；对于COD为500mg／L(标样4)的高浓度样品.消解温度在100℃～20O℃下测定结果均能满足要求。考虑到测定方法的普遍适用性，实验选用消解温度为150℃。

不同温度消解的结果表1

2.3石墨消解仪消解时间

实验采用消解温度为150℃，消解时间分别为30、45、6O、90、120min消解样品，实验结果(见下面表格)发现：四个标样在消解时间为45～120min时均能使测定结果满足要求。考虑到实验节能省时的必要性，实验选用消解时间为45min。

不同温度消解的结果表2

2.4程序控温石墨消解仪消解法与传统法测定结果比较

选取不同浓度的标准样品及有代表性的实际废水样品，分别用程序控温石墨消解仪消解法(消解时间为45min)和传统消解法处理样品。测定结果（见下面表格）。从表中可见。两种前处理方法测定标准样品都在合格范围内，样品测定两方法之间的相对偏差小于4.1％，无显著性差异，说明两种方法都能将废水样品消解完全，测定结果均能满足要求。

两种消解方法处理废水样品测定结果

2.5程序控温石墨消解仪消解法检出限、回收率和精密度按25mL滴定管在滴定中能引起化学变化所加入的最少试剂量来计算：所加入的最少试剂量一滴0.04mL标准溶液相当于待测物的量为0.032mg，取样量为1O.00mL，则检出限为3.2mg／L。取COD标准值为(34.4±3.4)mg／L的标准溶液(标样1)进行多次测定，其相对标准偏差RSD为4.0％。

按实验方法对实际废水样品进行测定，同时进行加标回收试验(见下列表格)，测得回收率在94.9％～105％之间。说明本方法是准确可靠的。

不同废水样品分析和加标回收试验结果

3、结果讨论

采用新型消解装置(DS-360智能程序控温石墨消解仪)消解法处理样品，硫酸亚铁铵滴定法测定废水中化学需氧量，与传统法相比，均能获得满意的结果。用传统法消解样品，温度不好控制，消解时间长，操作繁琐，且易发生安全事故。目前，普通电热炉将要被完全淘汰，不少新型先进的替代产品逐渐面世，其中程序控温石墨消解仪就不失为新一代先进的实验室消解仪器，它应用范围广泛、消解温度和消解时间均能智能控制、操作简便、快捷、安全适用手分析大批量样品，且减少对环境的污染。智能石墨消解仪配置无线控制系统，可以远程对样品进行加热消解，实验人员避免被酸雾醺到，大大提高工作效率。

小知识

废水处理方法

1、物理法（沉淀法、过滤法、李欣分离法、气浮法、反渗透法）。

2、化学法（化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原法）和物理化学法（萃取法、吸附法、离子交换法、电渗析法）。

3、生物法（好氧生物处理法、厌氧生物处理法）。