摘要：COD是化學(xué)需氧量英文名Determination of the chemical oxygen demand的縮寫，它是指

在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理時(shí)，水體中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，一般以氧的質(zhì)量濃度表示，以mg/L 記。本論文主要介紹測(cè)量COD的兩種方法和COD測(cè)定技術(shù)在發(fā)光材料中的應(yīng)用。 

Chemical oxygen demand, or in short COD, tells how much oxygen is needed to fully oxidize any quantity of some compounds containing either carbon, hydrogen or both.① 

關(guān)鍵詞：COD  測(cè)量方法  發(fā)光材料 

一、 前言。 

水體中化學(xué)需氧量測(cè)量旨在對(duì)水體中有機(jī)物質(zhì)含量進(jìn)行評(píng)價(jià)。化學(xué)需氧量，又稱耗氧量，是水體污染度的一個(gè)重要指標(biāo)。在我*的重dian工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，如煉油、化工、制藥、皮革、印染等行業(yè)，COD也是排放污水水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要參數(shù)。COD超標(biāo)會(huì)造成水體表面質(zhì)量下降，不同程度地威脅水體中生物群的生存。因此，及時(shí)掌握和控制環(huán)境水中COD值，對(duì)環(huán)境水質(zhì)的污染防治和監(jiān)測(cè)具有ji為重要的意義。 

二、化學(xué)需氧量的測(cè)定 

根據(jù)氧化劑的種類不同，COD 的測(cè)定方法主要可分為高meng酸鉀法和重鉻酸鉀法，高meng酸鉀高溫氧化法的氧化率為50～60%，適于給水與輕度污染廢水體中COD測(cè)定，重鉻酸鉀法的氧化率為80～90%，適于排水或重度污染水體中COD的測(cè)定。，此法對(duì)樣品氧化*，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好，但測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)，消耗試劑毒性大，容易造成二次污染。  

1、 重鉻酸鉀法（中華人民共和*水質(zhì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)） 

（1）定義：在一定條件下，經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理時(shí)，水樣中溶解物質(zhì)和懸浮物所消耗的重鉻酸鹽相對(duì)應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度。 

（2）原理：在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強(qiáng)酸的介質(zhì)下以銀鹽做催化劑，經(jīng)沸騰回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸ya鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀由消耗的硫酸ya鐵銨的量換算成消耗氧的質(zhì)量濃度。 

（3）試劑：硫酸銀（Ag2SO4）、硫酸汞（HgSO4）、硫酸(H2SO4)、硫酸銀-硫酸試劑（向1L硫酸中加入10g硫酸銀，放置1~2天使之溶解，并混均，使用前小心搖動(dòng)）。 

重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（稱取在120℃下烘干**恒重一般烘干2小時(shí)的優(yōu)級(jí)純重鉻酸鉀6.1289克, 溶解于加人適量蒸餾水的燒杯中, 將該溶液移人500mL容量瓶中, 用蒸餾水洗滌燒杯三次以上, 并向容量瓶中加蒸餾水稀釋**刻度線, 即可獲得的0.2500N的Ｋ２Ｃ２Ｏ７溶液。為了充分保障重鉻酸鉀的*溶解, 應(yīng)多次洗滌燒杯, 以免殘留。并在容量瓶中存放１日左右。） 硫酸ya鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液（稱取２０克硫酸ya鐵晶體溶解于少量蒸餾水中, 加人濃硫酸, 冷卻后稀釋**５００ｍＬ， 搖勻, 臨用時(shí), 用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定） 鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、1,10-菲繞啉指示劑、防爆沸玻璃珠。 

（4）方法：取水樣10.00 mL，加入15 mL 濃H2SO4和5.00 mL 濃度為0.0432 mol/L的K2Cr2O7溶液，加熱回流2小時(shí)。待溶液冷卻后，以試亞鐵靈為指示劑，用0.0625 mol/L硫酸ya鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量的重鉻酸鉀，**溶液從藍(lán)綠色突變成橙色。 

（5）計(jì)算方式：以mg/L計(jì)的水樣化學(xué)需氧量，計(jì)算公式如下：COD（mg/L）=[C(V1-V2)*8000]/V0 式中：C—硫酸ya鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；V1—；空白試驗(yàn)所消耗的硫酸ya鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積；V2—式料測(cè)定所消耗的硫酸ya鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積；V0—式料的體積。 （６）注意事項(xiàng)：確保燒杯底和錐形瓶底接觸。燒杯底和錐形瓶底有效接觸, 確保反應(yīng)空間相對(duì)密閉, 減少反應(yīng)過(guò)程中的氣體蒸發(fā)和液珠濺灑。由于燒杯底濺灑或冷凝的液珠也能自動(dòng)或經(jīng)錐形瓶口回落到錐形瓶?jī)?nèi), 提高測(cè)定的準(zhǔn)確性。反應(yīng)溫度應(yīng)控制在巧１５０一１６０℃左右, 既可確保錐形瓶?jī)?nèi)液體呈沸騰狀態(tài), 又不致劇烈沸騰而液珠飛濺, 影響測(cè)定的準(zhǔn)確性。在烘箱內(nèi), 能較好地控制反應(yīng)溫度。bi須有半小時(shí)的沸騰反應(yīng)時(shí)間, 即反應(yīng)時(shí)間應(yīng)按沸騰時(shí)記, 以保證jue大部分有機(jī)物能*氧化。  

2、 高meng酸鉀法 

   該法適用于測(cè)定工業(yè)污染水等重污染水域的需要量值，該方法操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、省時(shí)，但用于測(cè)定污水、工業(yè)廢水效果不夠理想，該類水體含有較為復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)，往往難以氧化。基本原理是：水樣在酸性條件下，用高meng酸鉀將樣品中的某些物質(zhì)及還原性物質(zhì)氧化，反應(yīng)后剩余的高meng酸鉀用過(guò)量的草酸鈉（或草酸）測(cè)定，根據(jù)消耗的高meng酸鉀量計(jì)算出水樣中含有機(jī)物及還原性物質(zhì)含量。 

其反應(yīng)方程式為：4KMnO4+6H2SO4+5C→2K2SO4+4MnSO4+6H2O+5CO2↑ 

2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4→K2SO4+5Na2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑ 

3、 兩種方法存在的不足 

    （1）測(cè)定時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，尤其是樣品的消解過(guò)程一般需要**少2h，完成測(cè)定過(guò)程需要4h。 

（2）試劑消耗量大，而且需要使用銀鹽作催化劑和汞鹽以消除氯離子的干擾。催化劑Ag2SO4所產(chǎn)生的AgCl沉淀又會(huì)吸附有機(jī)物而影響氧化率和分析的準(zhǔn)確性；HgSO4掩蔽Cl－的干擾，將有過(guò)量Hg（Ⅱ）排入廢水。因此該法不僅增加了測(cè)定成本，而且還會(huì)造成新的環(huán)境污染。 

（3）操作繁瑣，不易進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)測(cè)定。 

（4）試樣的采取和測(cè)定地點(diǎn)不同一，勢(shì)必在樣品的保存過(guò)程中使樣品中的耗氧物質(zhì)發(fā)生改變，影響樣品測(cè)定的準(zhǔn)確度。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

 三、COD的應(yīng)用 

近年，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，特別是納米材料的熱點(diǎn)研究成果推動(dòng)了化學(xué)發(fā)光材料的應(yīng)用。其中體材料其t有的一些性質(zhì)，被廣泛地用于**氧化和光電轉(zhuǎn)換的研究。 

其中，TiO2 應(yīng)用**為普遍，這是因?yàn)樗哂袩o(wú)毒、無(wú)光腐蝕、能夠降解大多數(shù)有機(jī)污染物等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)TiO2 受到能量大于其間隙能Eg 的光照射時(shí)，電子被激發(fā)，在導(dǎo)帶（CB）中形成帶負(fù)電荷的電子，同時(shí)在價(jià)帶（VB）中留下帶正電的空穴。光生空穴具有很高的氧化還原電位，可以氧化大多數(shù)有機(jī)污染物。同時(shí)光生空穴也可以和TiO2 的表明羥基以及吸附水反應(yīng)生成·OH，而光生電子可以和溶液中的溶解氧生成·O2－、H2O2 以及·OH，這些生成的中間體自由基也可以進(jìn)一步氧化降解甚***礦化有機(jī)物。如果將半導(dǎo)體微粒固定到導(dǎo)電玻璃電ji上，紫外光照射下，TiO2 和有機(jī)物之間的電荷傳遞過(guò)程可以通過(guò)光電流的形式表現(xiàn)出來(lái)，而且外加電壓的施加可以大大提高電荷傳遞過(guò)程。 

繼東等通過(guò)實(shí)驗(yàn)以SnO2/Sb2O3 導(dǎo)電玻璃為載體，制備了TiO2 薄膜電ji，并用于流動(dòng)體系中COD值的檢測(cè)。紫外光的照射下，電ji表明產(chǎn)生的光生空穴以及隨后產(chǎn)生的自由基具有很強(qiáng)的氧化能力，以氧化溶液中的有機(jī)物，氧化過(guò)程用光電流進(jìn)行了表征。一定范圍內(nèi)，光電流值的改變量和水樣的COD值存在線性關(guān)系。李嘉慶等表征了納米TiO2-KMnO4 協(xié)同體系光催化測(cè)定了地表水的化學(xué)需氧量，回收率達(dá)到了93% ～ 103%。顧粉林等用二氧化錫修飾了電ji測(cè)定了水體的化學(xué)需氧量，也獲得了較好的結(jié)果。張中海等也制備了PPy/PMo12 的膜修飾電ji，使對(duì)溶液中的BrO3有很好的電流響應(yīng)。納米TiO2-KBrO3 共存體系可以光催化氧化水體中有機(jī)物。 

實(shí)驗(yàn)表明，該方法操作條件溫和，能實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的COD測(cè)定，測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)分析方法有很好的一致性。以上的研究都是基于COD的快速測(cè)定和連續(xù)測(cè)定為目標(biāo)的研究。當(dāng)然，該方法還屬于研究試用階段，由于發(fā)光材料的使用，不僅可以使COD的測(cè)定實(shí)現(xiàn)快速，對(duì)污水的監(jiān)測(cè)更具實(shí)用性，而且該方法的發(fā)展，可以減少使用大量的化學(xué)試劑，必將對(duì)建立綠色分析方法起到推動(dòng)作用。

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