在環境監測、污水處理和工業生產等領域,化學需氧量(COD)是一個至關重要的水質指標,它衡量了水中還原性物質被強氧化劑氧化時所消耗的氧當量。為了快速、準確地測定COD值,臺式COD分析儀已成為實驗室的主流選擇。那么,這類儀器的核心測量方法究竟是什么呢?答案就是:重鉻酸鹽法,并輔以高效的消解與測量技術。 一、核心原理:經典的重鉻酸鹽法 目前,絕大多數臺式COD分析儀遵循的標準方法是重鉻酸鹽法(對應國標GB 11914-89)。這是一種被國內外廣泛認可的經典方法,其原理可靠,數據權威。 簡單來說,其化學過程如下: 在強酸性溶液中,儀器會使用過量的重鉻酸鉀(K?Cr?O?)作為氧化劑,在特定的催化劑(如硫酸銀)存在下,于高溫下對水樣進行消解。在消解過程中,重鉻酸鉀中的六價鉻(Cr??)會與水中的還原性物質(主要是有機物)發生氧化還原反應,自身被還原成三價鉻(Cr3?)。 水樣中的有機物越多,消耗的重鉻酸鉀就越多,產生的三價鉻也就越多。整個反應的核心就是通過測量消耗的氧化劑(重鉻酸鉀)量,或者測量生成的還原產物(三價鉻)量,來計算出水樣所消耗的氧的當量值,即COD值。 二、關鍵步驟:消解與測量 臺式COD分析儀將經典化學方法自動化、智能化,其測量過程主要分為兩個關鍵步驟: 高溫消解 這是整個測量的前提步驟。儀器會將一定量的水樣、重鉻酸鉀消解液、催化劑和硫酸酸液精確加入至專用的消解管或比色皿中。隨后,將其放入密閉的消解爐中,在設定的高溫(通常是150℃或165℃)下加熱一段時間(通常為15-120分鐘,可設定)。高溫高壓環境確保了氧化反應快速、徹底地進行,將絕大多數有機物和無機還原性物質氧化。 精密測量 消解反應完成后,儀器通過光學系統進行測量。目前主流的測量技術主要有兩種: 比色法(分光光度法):這是目前最常用、最便捷的技術。其依據是反應中生成的三價鉻(Cr3?)在特定波長(如610nm左右)下對光有吸收特性。溶液的顏色(從黃色到綠色的轉變程度)與三價鉻的濃度,亦即與COD值成正比。儀器通過測量吸光度的變化,直接換算出樣品的COD濃度。這種方法操作簡單,無需復雜滴定,深受用戶歡迎。 滴定法(庫侖滴定法):部分儀器仍采用此法。它通過測量電解產生的滴定劑(如亞鐵離子)來還原消解后剩余的重鉻酸鉀所需的電量,根據法拉第定律計算出COD值。這種方法精度高,但步驟相對繁瑣,耗時更長。
三、其他方法與儀器選擇 雖然重鉻酸鹽法是絕對主力,但為了滿足快速測定的需求,市場上也存在一些基于高錳酸鹽法的儀器,但該方法氧化率較低,多用于地表水、飲用水等低濃度COD的測定,其應用范圍和權威性不及重鉻酸鹽法。 在選擇臺式COD分析儀時,除了關注其核心方法,還應考慮: 總而言之,臺式COD分析儀的測量方法主要以重鉻酸鹽法為化學原理核心,通過高溫消解確保反應完全,并普遍采用比色法進行快速、準確的濃度測量。這套成熟、可靠的解決方案,為各行各業的水質管控提供了堅實的數據支撐。理解這一核心方法,有助于您更好地使用儀器,確保每一次COD檢測數據的準確與可靠。 |