重鉻酸鉀法

重鉻酸鉀法

化學實驗中一種測定方法
重鉻酸鉀法的原理是在強酸性溶液中,一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質,過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑、用硫酸亞鐵铵溶液回滴。根據用量算出水樣中還原性物質消耗的氧。酸性重鉻酸鉀氧化性很強,可氧化大部分有機物,加入硫酸銀作催化劑時,直鍊脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有機物卻不易被氧化,吡啶不被氧化,揮發性直鍊脂肪族化合物、苯等有機物存在于蒸氣相,不能與氧化劑液體接觸,氧化不明顯。氯離子能被重鉻酸鹽氧化,并且能與硫酸銀作用産生沉澱。
  • 中文名:重鉻酸鉀法
  • 外文名:
  • 所屬學科:
  • 指示劑:試亞鐵靈
  • 包含:直鍊脂肪族化合物可完全被氧化
  • 包括:能與硫酸銀作用産生沉澱

概述

1、原理nn在強酸性溶液中,一定量的重鉻酸鉀氧化(以Ag+作此反應的催化劑)水樣中的還原性物質(有機物),過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵铵溶液回滴。根據用量計算出水樣中還原性物質消耗氧的量。

2幹擾及其消除

影響測定結果,故在回流前向水樣中加入硫酸汞,使成為絡合物以消除幹擾。氯離子含量高于2000mg/L的樣品應先作定量稀釋、使含量降低至2000mg/L,再行測定。

3方法的适用範圍

用0.25mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定大于50mg/L的COD值。用0.025mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定5—50mg/L的COD值,但準确度較差。未經稀釋的水樣的測定上限是700mg/L。

4測定過程

取水樣20mL(原樣或經稀釋)于錐形瓶中

加入HgSO₄0.4g(消除CL離子幹擾)混勻

加入0.25mol/L重鉻酸鉀10mL和沸石若幹混勻接上回流裝置

從冷凝管上口加入AgSO₄-H₂SO₄溶液30mL(催化劑)混勻

回流加熱2小時

冷卻30分鐘

從冷凝管上口加入80mL水于反應液中

取下錐形瓶

加入鐵靈試劑3滴

此時溶液應呈黃色(既過量重鉻酸鉀中六價鉻顔色

用0.1mol/L硫酸亞鐵铵标準溶液滴定此時溶液顔色逐漸變成藍綠色(既六價鉻被亞鐵試劑還原成三價鉻的顔色)

繼續滴定至溶液呈現紅棕色停止(此時水樣中重鉻酸鉀全部被還原亞鐵離子和亞鐵試劑産生紅棕色)記錄硫酸亞鐵铵溶液的用量V₁mL。

蒸餾水為空白水樣,同上法測定硫酸亞鐵铵溶液的用量VοmL。

按下面公式計算CODcr值:

CODcr(O₂,mL/L)=(Vο-V₁)*c*8*1000/V

V表示水樣體積mL,c表示硫酸亞鐵铵溶液濃度mol/L,8表示氧的摩爾質量g/mol,*号表示乘以

儀器

(1)回流裝置:帶250ml錐形瓶的全玻璃回流裝置(如取樣量在30ml以上,采用500ml錐形瓶的全玻璃回流裝置)。

(2)加熱裝置:電熱闆或變組電爐。

(3)50ml酸式滴定劑。

試劑

(1)重鉻酸鉀标準溶液(1/6=0.2500mol/L:)稱取

預先在120℃烘幹2h的基準或優級純重鉻酸鉀12.258g溶于水中,移入1000ml容量瓶,稀釋至标線,搖勻。

(2)試亞鐵靈指示液:稱取1.485g鄰菲啰啉,0.695g硫酸亞鐵溶于水中,稀釋至100ml,貯于棕色瓶内。

(3)硫酸亞鐵铵标準溶液:稱取39.5g硫酸亞鐵铵溶于水,邊攪拌邊緩慢加入20ml濃硫酸,冷卻後移入1000ml容量瓶中,加水稀釋至标線,搖勻。臨用前用重鉻酸鉀标準溶液标定。

(4)硫酸-硫酸銀溶液:與2500ml濃硫酸中加入25g硫酸銀。放置1-2d,不時搖動使其溶解(如無2500ml容器,可在500ml濃硫酸中加入5g硫酸銀)。

(5)硫酸汞:結晶或粉末。

注意事項

(1)使用0.4g硫酸汞絡合氯離子的最高量可達40mL,如取用20.00mL水樣,即最高可絡合2000mg/L氯離子濃度的水樣。若氯離子濃度較低,亦可少加硫酸汞,保持硫酸汞:氯離子=10:1(W/W)。如出現少量氯化汞沉澱,并不影響測定。

(2)水樣去用體積可在10.00-50.00mL範圍之間,但試劑用量及濃度按相應調整,可得到滿意結果。

(3)對于化學需氧量小于50ml/L的水樣,應該為0.0250mol/L重鉻酸鉀标準溶液。回滴時用0.01mol/L硫酸亞鐵铵标準溶液。

(4)水樣加熱回流後,溶液中重鉻酸鉀剩餘量應為加入量的1/5-4/5為宜。

(5)用鄰苯二甲酸氫鉀标準溶液檢測試劑的質量和操作技術時,由于每克鄰苯二甲酸氫鉀的理論CODCr為1.176g,所以溶解0.4251L鄰苯二甲酸氫鉀與重蒸餾水中,轉入1000mL容量瓶,用重蒸餾水稀釋至标線,使之成為500mg/L的CODcr标準溶液。用時新配。

(6)CODcr的測定結果應保留三位有效數字。

(7)每次實驗時,應對硫酸亞鐵铵标準滴定溶液進行标定,室溫較高時尤其注意其濃度的變化。

相關研究

采用重鉻酸鉀法、快速消解-分光光度法、完全氧化法對含有不同Cl~-濃度(500、1000、1500mg/L)的2種不同ρCOD(300、700mg/L)的标準水樣進行測定,比較分析了Cl~-幹擾對3種方法準确性的影響。

研究結果表明,通過繪制ρ_(CODCr),Cl~-~-ρ_(Cl~-)濃度标準曲線,扣除氯離子幹擾的完全氧化法測定結果與标準值基本符合,說明該方法能較為有效地消除Cl~-幹擾,但該方法耗時較長;重鉻酸鉀法對300mg/L的COD水樣的測定結果與标準值偏差不大,但對700mg/L的COD水樣時與标準值偏差均在10%以上,說明高COD水樣有機物的消解過程明顯被Cl~-(500~1500mg/L)幹擾,測定結果顯著偏高;快速消解-分光光度法測定結果受Cl~-幹擾最大,對300mg/L的COD水樣的偏差即達到52%,進一步分析表明ρ_(Cl~-)/ρ_(COD)(濃度比)是影響該方法偏差的主要因素,考慮到快速消解法操作效率高,在實際含Cl~-水樣測定時可設參數進行校正。

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