本帖最后由 科幂机械 于 2025-5-20 11:50 编辑
COD(化学需氧量,Chemical Oxygen Demand)分析仪的检测原理基于强氧化剂在酸性条件下氧化水样中有机物和无机还原性物质的化学反应,通过测量消耗的氧化剂量或产生的变化来定量COD值。以下是主要检测原理及技术细节:
一、核心检测原理
1. 氧化反应
在强酸(通常为浓硫酸)和高温条件下,加入已知量的强氧化剂(如重铬酸钾K?Cr?O?),氧化水样中的有机物和还原性物质(如亚铁盐、硫化物等)。
反应方程式(以重铬酸钾为例):
CnHaOb+Cr2O72−+H+→CO2+Cr3++H2O
(有机物被氧化为CO₂和H₂O,Cr₂O₇²⁻还原为Cr³⁺)。
2. 终点判定与测量
滴定法:剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁铵(FAS)反滴定,通过消耗的FAS量计算COD值。
分光光度法:直接测定Cr₂O₇²⁻(橙色)被还原为Cr³⁺(绿色)的吸光度变化(常用波长:420nm或600nm)。
电化学法:测量氧化过程中消耗的氧化剂电量(库仑法)。
二、COD分析仪的关键技术方法
1. 重铬酸钾法(标准方法,GB 1191489 / EPA 410.4)
特点:氧化率高(可达95-100%),适用于复杂水样,但需高温消解(150-160℃)和有毒试剂(HgSO₄用于消除氯离子干扰)。
步骤:
1. 水样加入重铬酸钾、硫酸和硫酸银(催化剂)。
2. 高温消解2小时。
3. 冷却后滴定或比色测定。
2. 快速消解分光光度法
采用预制试剂管(含氧化剂和催化剂),消解时间缩短至1530分钟,通过分光光度计直接读数。
优势:操作简便,适合现场检测,但需校准曲线。
3. 紫外催化氧化法(UVCOD)
利用紫外光强化氧化反应(如过硫酸钾作为氧化剂),无需重金属试剂,更环保。
适用场景:低COD水样(如纯水、地表水)。
4. 库仑法
通过电解产生的氧化剂(如Ce⁴⁺)实时氧化有机物,测量消耗的电量计算COD。
优点:无需标准溶液,自动化程度高。
三、干扰因素及消除方法
1. 氯离子干扰(常见于海水、废水)
消除方法:
加入HgSO₄(与Cl⁻形成络合物,抑制氧化)。
采用高浓度氧化剂(如H₂SO₄:Ag₂SO₄=9:1)。
选择氯离子耐受方法(如锰法COD-Mn)。
2. 悬浮物干扰
均质化处理或过滤(需注明是否包含悬浮物COD)。
3. 其他还原性物质
需区分COD与BOD、TOC的检测目标(COD包含无机还原物)。
四、仪器组成与工作流程
1. 典型COD分析仪结构
消解模块:高温加热装置(电热板/微波消解)。
检测模块:分光光度计/电极/滴定单元。
控制系统:自动加液、温度调节、数据计算。
2. 工作流程
五、应用注意事项
1. 量程选择:
低量程(0150 mg/L):适用于清洁水。
高量程(010000 mg/L):工业废水。
2. 安全防护:
浓硫酸和重铬酸钾具强腐蚀性,需穿戴防护装备。
3. 标准合规性:
国标(GB 1191489)、国际标准(ISO 6060)或EPA方法需严格遵循。
六、与其他指标的对比[td]指标 | 检测目标 | 方法特点 | COD | 化学氧化需氧量 | 快速,包含无机还原物 | BOD₅ | 生物需氧量(5天) | 反映生物降解性,耗时长 | TOC | 总有机碳 | 高温燃烧,不包含无机物
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COD分析仪通过精确控制氧化条件和测量技术,为水质评估提供关键数据,广泛应用于环保监测、污水处理和工业过程控制。选择方法时需权衡准确性、速度及环境友好性。
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