gao 化学需氧量和生物需氧量.ppt

4有机化合物的测定,本章内容1、了解水体中有机化合物的影响，例如对水生生物的影响、化学毒性、对溶解氧等水质指标的影响等；2、重点学习有机污染物的两类测定方式生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）,4-1化学需氧量COD,1化学需氧量（ChemicalOxygenDemanded--COD）的定义在一定条件下，氧化一升水中还原性物质所消耗强氧化剂的量,通常以氧化这些物质所消耗的O2的质量（mg）表示。COD的意义水被还原性物质污染程度的一个指标。2考虑实际操作与可行性，氧化剂不用O2而用KMnO4或K2Cr2O7。K2MnO4法与K2Cr2O7的区别前者简单快速；后者氧化完全，适于各种水。根据电子转移等价1molKMnO4等价于5/4molO2。,,一重铬酸钾法CODCr二高锰酸钾指数法三恒电流库仑滴定法,一重铬酸钾法CODCr,一、原理,在强酸性溶液中，用重铬酸钾将水中的还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾量算出水样中的化学需氧量，以氧的mg/L表示。,二、计算,式中V0滴定空白时硫酸亚铁铵体积（mL）V1滴定水样消耗硫酸亚铁溶液体积（mL）V水样体积mLc硫酸亚铁铵标准溶液浓度（mol/L）8氧（1/2O）的摩尔质量（g/mol）,CODcr（V0-V1）c81000/V,1．可氧化部分直链脂肪族完全氧化不易氧化部分芳香族不易[O]；吡啶族不易[O]不可氧化部分挥发性直链脂肪、苯等蒸气相不可与[O]接触.2．干扰及消除Cl-200mg/L先定量稀释；含Cl-水样，先加入HgSO4，使Cl-与Hg2络合消除干扰；3．CODcr高，应先稀释。0.25mol/L重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值；0.025mol/L重铬酸钾溶液可测定5～50mg/L的COD值,三、说明,4-1-1高锰酸盐指数PermanganateIndexOC,高锰酸盐指数以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量。按测定溶液的介质不同，分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法。当Cl-含量高于300mg/L时，应采用碱性高锰酸钾法；对于较清洁的地面水和被污染的水体中氯化物含量不高Cl-＜300mg/L）的水样，常用酸性高锰酸钾法。,高锰酸钾法,MnO4-8H5eMn24H2O1.491V,1.反应产物与酸碱性,氧化性,强酸性介质中,弱酸性、中性或弱碱性介质中,MnO4-2H2O3eMnO24OH-0.58V,强碱性介质中,MnO4-1eMnO42-0.56V,要控制酸碱性,注意的变化,影响反应的因素,⑴温度,温度过高,⑵酸度,0.5～1.0mol/LH2SO4,70～80℃,温度过低,C2O42-部分分解,反应速率太慢,酸度太低易生成MnO2↓酸度太高H2C2O4分解,高锰酸钾法,室温下反应速率极慢,高锰酸钾自身指示终点,,,影响反应的因素,速率,Mn2的自动催化作用,加快反应进行,⑷滴定终点,淡粉红色30秒不退,Ｍn2的自动催化作用在没有Mn2的条件下MnO4-C2O42-Mn2CO2慢在有Mn2的条件下MnO4-Mn2MnⅢ快MnⅢmC2O42-MnⅢC2O42-mMn2CO2快,先在Na2C2O4中加入一滴KMnO4溶液,滴定方法,待紫色完全褪去后，适当加快滴加速度,高锰酸钾法,酸性高锰酸钾法在酸性条件下的水样中加入过量高锰酸钾，在沸水浴上加热30分钟，利用高锰酸钾将水样中某些有机物及还原性物质氧化，反应后剩余的高锰酸钾用过量的草酸钠还原，再以高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠，微红色为终点,,,,水样不经稀释,水样经稀释,4-2生化需氧量BiologicalOxygenDemandBOD,生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量。有机物在微生物作用下好氧分解大体为两个阶段1、含碳物质氧化阶段，主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水；2、硝化阶段，主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。,BOD测定方法,（一）五天培养法（20℃）（二）微生物电极法（三）其他方法1．检压库仑式BOD测定仪2．测压法,4-3总有机碳（TOC）,（一）定义与测定意义总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法，因此能将有机物全部氧化，它比BOD5或COD更能反映有机物的总量。（二）测定原理广泛应用的测定方法是燃烧氧化非色散红外吸收法。将一定量水样注入高温炉内的石英管，900950℃温度下，以铂和三氧化钴或三氧化二铬为催化剂，有机物燃烧裂解转化为二氧化碳，用红外线气体分析仪测定CO2含量，从而确定水样中碳的含量。,4-4总有机碳（TOC）,（三）方法高温下，水样中的碳酸盐也分解产生二氧化碳，故上面测得的为总碳TC。为获得有机碳含量，可采用两种方法1、将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。2、差减法是使用高温炉和低温炉皆有的TOC测定仪。将同一等量水样分别注入高温炉900℃和低温炉150℃，低温炉的石英管中有机物不能被分解氧化。将高、低温炉中测得的总碳TC和无机碳TC二者之差即为总有机碳TOC。该方法最低检出浓度为0.5mg／L。,