分類:檢驗分析:技術資訊

含 高 鹵 離 子 水 中 化 學 需 氧 量 檢 測 方 法
- 重 鉻 酸 鉀 迴 流 法
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幸運草

   

中 華 民 國 八 十 五 年 一月 十五 日
(85) 環 署 字第 02292 號
NIEA W516.50A

一 • 方 法 概 要

    酸 化 之 水 樣 於 去 氯 裝 置 中 , 經 濃 硫 酸 消 化 及 氫
氧 化 鈣 吸 收 以 去 除 鹵 離 子 干 擾 後 , 再 加 入 過 量 之 重
鉻 酸 鉀 溶 液 迴 流 煮 沸 , 剩 餘 之 重 鉻 酸 鉀 , 以 硫 酸 亞
鐵 銨 溶 液 滴 定 : 由 消 耗 之 重 鉻 酸 鉀 量 , 即 可 求 得 水
樣 中 之 化 學 需 氧 量 ( Chemical Oxygen Demand,簡 稱 COD),以
表 示 樣 品 中 可 被 氧 化 有 機 物 之 含 量 。

二 • 適 用 範 圍

    本 方 法 適 用 於 海 水 與 含 高 鹵 離 子 ( 2,000至 22,000
mg/ L) 之 地 面 水 、 地 下 水 及 放 流 水 中 化 學 需 氧 量 之
檢 驗 。

三 • 干 擾

( 一 ) 鹵 離 子 ( X-) 產 生 之 干 擾 , 可 用 濃 硫 酸 消 化
及 氫 氧 化 鈣 吸 收 方 式 去 除 之 。

( 二 ) 揮 發 性 有 機 酸 可 能 因 上 述 去 氯 過 程 而 損 失 。

( 三 ) 比啶 及 其 同 類 化 合 物 無 法 氧 化 ,使 COD 值 偏 低。

( 四 ) 揮 發 性 之 直 鏈 脂 肪 族 化 合 物 不 易 氧 化 。 可 加
    入 硫 酸 銀 做 為 催 化 劑 。 但 須 注 意 硫 酸 銀
會 與 鹵 素 形 成 不 易 氧 化 之 沉 澱 。

( 五 ) 通 常 水 樣 中 亞 硝 酸 氮 極 少 超 過 1 或 2 mg/L,
    在 此 情 況 下 該 離 子 之 干 擾 可 忽 略 。 亞 硝 酸 鹽
    產 生 之 干 擾,可 依 每 1 mg 亞 硝 酸 氮 加 入 10 mg
胺 基 磺 酸 ( sulfamic acid) 來 排 除 。    注 意 : 且 在 空 白 水 樣 中 須 加 入 相 同 量 的 胺 基
    磺 酸 。

( 六 ) 無 機 鹽 類 如 六 價 鉻 離 子 、 亞 鐵 離 子 、 亞 錳 離 子
及 硫 化 物 等 會 形 成 干 擾 。因 此 若 已 知 含 有 以 上 干 擾 物 質 , 應 分 別 定 量 並 校 正 COD 值 。

      ( 七 ) 廢 棄 物 中 的 氨 氮 或 由 含 氮 有 機 物 質 中 釋 放 出
的 氨 氮 , 在 含 高 濃 度 之 氯 離 子 時 , 可 能 會 被
氧 化 而 造 成 干 擾 。

四 • 設 備

( 一 ) 吸 收 管 :長 17 cm, 外 徑 2 cm,有 1 mm 大 小 之 孔 洞
      , 如 圖 1 中 所 示 。

( 二 ) 滴 定 裝 置 。

( 三 ) 迴 流 裝 置 : 500 mL 之 圓 底 瓶 , 40 cm 長 之 直 形 或
      球 形 冷 凝 管 。

( 四 ) 加 熱 裝 置。

( 五 ) 天 平 : 可 精 秤 至 0.1 mg。

五 • 試 劑

( 一 ) 試 劑 水 : 去 離 子 蒸 餾 水 。

( 二 ) 硫 酸 汞 : 分 析 級 。

( 三 ) 硫 酸 銀 試 劑 :加 入 25 g 硫 酸 銀 於 2.5 L 濃 硫 酸 , 攪
      拌 使 硫 酸 銀 完 全 溶 解 。使 用 已 配 妥 之 市 售 品 亦 可 。

( 四 ) 重 鉻 酸 鉀 標 準 溶 液 , 0.00417 M: 在 1 L 定 量
    瓶 內 , 溶 解 分 析 級 試 劑 之 無 水 重 鉻 酸 鉀 1.2259 g ( 先 在 103 ℃
      乾 燥 2 小 時 ) , 定 量 至 標 線 。

( 五 ) 菲 羅 琳 ( Ferroin) 指 示 劑 : 溶 解 1.48 g 1,10 一 二
      氮 雜 菲 ( 1,10-phenanthroline monohydrate,
      ) 及 0.70 g 硫 酸 亞 鐵 (FeSO4•7H2O) 於 試 劑 水 中
      , 稀 釋 至 100 mL。 使 用 已 配 妥 之 市 售 品 亦 可 。

( 六 ) 硫 酸 亞 鐵 銨 滴 定 溶 液 ,0.025 M: 溶 解 9.75 g 硫 酸 亞
      鐵 銨 (Fe(NH4)2(SO4)2•6H2O) 於 試 劑 水 中, 加 入 20 mL
      濃 硫 酸 ,冷 卻 後 稀 釋 至 1 L 。 使 用 前 標 定 之。
      標 定 方 法 :
      稀 釋 10.0 mL 0.00417 M 重 鉻 酸 鉀 標 準 溶 液 至 100mL
      ,加 入 30 mL 濃 硫 酸 , 冷 卻 至 室 溫 , 加 入 2 至 3 滴
      菲 羅 琳 指 示 劑, 以 0.025 M 硫 酸 亞 鐵 銨 滴 定 溶
      液 滴 定 , 當 溶 液 由 藍 綠 色 變 為 紅 棕 色 時 即 為
      終 點 。

     

( 七 ) COD 標 準 溶 液 : 在 1,000 mL 量 瓶 內 , 溶 解 0.0850 g
      無 水 鄰 苯 二 甲 酸 氫 鉀 ( Potassium hydrogen phthalate,
      120℃ 乾 燥 隔 夜 ) 於 試 劑 水 中 , 稀 釋 至 刻 度 ,
      並 須 於 使 用 前 配 製 。 鄰 苯 二 甲 酸 氫 鉀 之 理 論
      COD 值 為 1.176 g/g, 本 溶 液 之 理 論 COD 值 為 100 mg
      /L。

( 八 ) 濃 硫 酸 : 分 析 級 。

( 九 ) 氫 氧 化 鈣 : 分 析 級 。

( 十 ) 沸 石 。

六 • 採 樣 與 保 存

    將 採 樣 後 之 樣 品 裝 在 塑 膠 瓶 或 玻 璃 瓶 中 , 以 硫
酸 調 pH 值 至 2 以 下 , 並 於 4℃ 下 冷 藏 保 存 , 保 存 期 限 為
14天 。

七 • 步 驟

( 一 ) 取 20 mL 混 合 均 勻 之 樣 品(水 樣 之 COD 值 若 大 於
    200 mg/L, 應 予 以 適 當 稀 釋 ) 置 於 500 mL 圓 底
瓶 中 , 用 鉗 子 夾 入 數 粒 沸 石 , 再 緩 慢 加 入 40 mL
      濃 硫 酸 使 其 混 合 均 勻 , 加 酸 時 須 冷 卻 使 其 溫
      度 低 於 45℃ 。 放 一 磁 石 於 圓 底 瓶 內 , 將 含 有
      氫 氧 化 鈣 之 吸 收 管 置 於 圓 底 瓶 上 , 打 開 磁 攪
      拌 器 , 並 加 熱 控 制 溫 度 在 50 ℃ 左 右 , 使 之 反
      應 4 小 時 。 其 裝 置 如 圖 1 所 示 。

( 二 ) 冷 卻 後 取 出 吸 收 管 , 加 入 1 g 硫 酸 汞 , 30 mL 硫
      酸 銀 試 劑 及 20 mL 0.00417 M 重 鉻 酸 鉀 溶 液 , 將
      圓 底 瓶 移 置 於 迴 流 裝 置 上 , 連 接 冷 凝 管 , 加
      熱 至 沸 騰 後 再 加 熱 迴 流 2 小 時 。

( 三 ) 冷 卻 後 , 以 適 量 試 劑 水 由 冷 凝 管 頂 端 沖 洗 冷
      凝 管 內 壁 , 取 下 燒 瓶 , 稀 釋 至 150 mL。

( 四 ) 加 入 2 滴 菲 羅 琳 指 示 劑 , 以 0.025 M 硫 酸 亞 鐵 銨
      溶 液 滴 定 至 紅 棕 色 為 止 。

( 五 ) 同 時 以 試 劑 水 進 行 空 白 試 驗 。

八 • 結 果 處 理

     http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_06_05.gif (1538 bytes)

A= 空 白 消 耗 之 硫 酸 亞 鐵 銨 滴 定 溶 液 體 積 ( mL)
B= 水 樣 消 耗 之 硫 酸 亞 鐵 銨 滴 定 溶 液 體 積 ( mL)
C= 硫 酸 亞 鐵 銨 滴 定 溶 液 之 摩 爾 濃 度 ( M)
V= 水 樣 體 積 ( mL)

九 • 品 質 管 制

( 一 ) 空 白 樣 品 、 標 準 樣 品 及 添 加 樣 品 須 與 樣 品 同
      時 測 定 。

( 二 ) 每 批 樣 品 至 少 作 一 次 重 複 分 析 。

( 三 ) 每 批 具 相 似 基 質 和 濃 度 之 樣 品 或 每 十 個 樣 品
      至 少 分 析 一 個 添 加 已 知 量 標 準 溶 液 之 樣 品 ,
      以 檢 查 其 回 收 率 , 如 回 收 率 超 過 管 制 極 限 (
      75 ~ 125% ) 時 須 重 做 。

( 四 ) 每 批 具 相 似 基 質 和 濃 度 之 樣 品 或 每 十 個 樣 品
      至 少 分 析 一 個 品 管 樣 品 , 如 分 析 結 果 與 標 準
      值 差 在 85 ~ 115% 以 外 時 , 必 須 重 做 。

十 • 精 密 度 與 精 準 度

    100 ppm 之 品 管 樣 品 經 國 內 兩 家 實 驗 室 分 別 進 行
二 十 次 的 重 複 分 析,平 均 回 收 率 分 別 為 105.1% 及 104.2
% , 標 準 偏 差 為 4.56 % 及 2.09 %。

十 一 • 參 考 資 料

( 一 ) U.S. Environmental Protection Agency,Environmental Monitor-
      ing and Support Laboratory.1978.Methods for Chemical Anal-
      ysis of Water and Wastewater,Method 410.3 Cincinsati,Ohio.
      USA.

( 二 ) 經 濟 部 中 央 標 準 局 。 1981。水 中 化 學 需 氧 量 (
      CODcr)檢 驗 法 重 鉻 酸 鉀 法 。 中 國 國 家 標 準 (
      CNS) 。 K9003。

( 三 ) Deutsches Institut fur Normung e.V., Normenauss chuss Wa-
      sserwesen (NAW) im DIN. 1980. Bestimmung des Chemischen
      Sauerstoffbedarfs (CSB) bei Chiorid-Ionengehalten-
      uber-1.0 g/L ,Kurrzzit Verfahren.DIN 38409-H43-2 Germany.




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