锅炉用水和冷却水分析方法 化学耗氧量的测定 重铬酸钾快速法 - 电位滴定

GB/T 14420-2024 锅炉用水和冷却水分析方法 化学耗氧量的测定 重铬酸钾快速法

范围
本文件描述了用重铬酸钾快速法测定锅炉用水和冷却水中化学耗氧量的方法。
本文件中的容量法适用于锅炉用水和冷却水中化学耗氧量(COD_Cr) 为10mg/L~1000mg/L(以氧计)的测定；分光光度法和快速分光光度法适用于锅炉用水和冷却水中化学耗氧量(COD_Cr)为15mg/L~1000mg/L的测定。
本文件也适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中化学耗氧量(COD_Cr)的测定。

术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。

通则
除非另有规定，本文件所用试剂和水均指分析纯及以上试剂和符合 GB/T 6682-2008 规定的三级水。

容量法
指示剂法
原理
在水样中加入已知噩的重辂酸钾溶液，在硫酸介质中以银盐做催化剂，经沸腾回流后，以1,10-菲啰啉-亚铁为指示剂，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定水样中未被还原的重铬酸钾，由消耗的硫酸亚铁铵的量计算水样中的化学耗氧量。测定中应加入适量硝酸银和硝酸铋，以消除氯离子的干扰。


电位滴定法
原理
在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液，在硫酸介质中以银盐做催化剂，经沸腾回流后，置于自动电位滴定仪上，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定水样中未被还原的重铬酸钾，直至出现电位突跃，由消耗的硫酸亚铁铵的量计算水样中的化学耗氧量。
试剂或材料
硫酸亚铁按标准滴定溶液Ⅰ：c[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]约为0.12mol/L。除标定按以下步骤进行外，其他操作按"指示剂法"的步骤进行：
标定：移取5.00mL重铬酸钾标准溶液Ⅰ置于250mL锥形瓶中，加入45mL水，5mL硫酸银-硫酸溶液。冷却后，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液Ⅰ滴定，以电位指示电极测定溶液的电位，直至滴定曲线出现突跃即为滴定终点。
硫酸亚铁按标准滴定溶液Ⅱ：c[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂]约为0.012mol/L。除标定按以下步骤进行外，其他操作按"指示剂法"的步骤进行：

标定：移取5.00mL重铬酸钾标准溶液Ⅱ置于250mL锥形瓶中，加入45mL水，5mL硫酸银-硫酸溶液。冷却后，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液Ⅱ滴定，以电位指示电极测定溶液的电位，直至滴定曲线出现突跃即为滴定终点。
其他试剂：见"指示剂法"。
仪器设备
自动电位滴定仪。
电位指示电极：铂复合电极、金复合电极或同等能指示氧化-还原滴定体系电位的电极。
试验步骤
用硫酸亚铁按标准滴定溶液滴定，以电位指示电极进行电位指示，直至电位滴定曲线出现突跃即为滴定终点。同时做空白试验。
水样的保存
水样采集应不少于100mL，采集后应保存在洁净干燥的玻璃瓶中。采集的水样宜在24h内测定。否则，应加入硫酸调节水样至pH值小于2，在0°C~4°C下保存不超过5d。
氯离子的检测
在试管中加入2.00mL水样，加入0.5mL硝酸银溶液，充分混合后加入2滴铬酸钾指示液，摇匀。若溶液变红，表明氯离子含量小于1000mg/L；若仍为黄色，表明氯离子含量大于1000mg/L，应对水样进行稀释后测定。
试验步骤
准确移取10mL水样置于250mL磨口锥形瓶中，加入1.0mL硝酸银溶液，摇匀，再加入1.0mL硝酸铋溶液，摇匀(当氯离子含量在500mg/L~1000mg/L时，应各加2.0mL。移入5.00mL重铬酸钾标准溶液(当样品中COD_Cr小于50mg/L时，移入重铬酸钾标准溶液Ⅱ)，再加入几颗碎瓷块或沸石(预先用硫酸和重铬酸钾煮沸，洗净)，装上冷凝器并通入冷却水。
从冷凝器顶端管口小心缓慢加入20mL硫酸银-硫酸溶液，摇匀，在管口处盖上小烧杯，开启冷却水，启动加热，沸腾后加热回流40min~60min。若回流时锥形瓶中溶液呈现绿色，表示化学耗氧量过高，应重新取样并用水稀释后进行测定。稍冷后从冷凝器顶端管口慢慢加入50mL水洗涤管壁。取下锥形瓶冷却至室温。
滴加2滴～3滴1,10-菲啰啉-亚铁指示液，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(当样品中COD_Cr小于50mg/L时，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液Ⅱ)滴定至颜色从黄绿色突变至浅红棕色即为终点。同时做空白试验。
结果计算
水样中化学耗氧量(COD_Cr)以质量浓度ρ计，数值以毫克每升(mg/L)表示，按公式(3)计算：

式中：
V₀——空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
V₁——测定水样所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；
c ——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；
f ——样品的稀释倍数(无稀释时，f =1)；
M——氧的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M=16.00)；
V ——所取水样的体积的数值，单位为毫升(mL)。

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