
HJ 70-2025氯氣校正法的核心原理是:在重鉻酸鉀-硫酸消解體系中,水樣中的有機物和氯離子均被氧化,通過氮氣吹掃將氯離子氧化生成的氯氣導出并吸收,分別測定表觀COD(含有機物和氯離子氧化貢獻)和氯氣校正值(僅氯離子氧化貢獻),兩者差值即為真實COD值。完整操作步驟按“樣品準備-消解與吹氯-滴定測定-結果計算”四階段開展,具體如下:
1. 樣品預判與干擾處理:首先預判樣品中干擾物質,若銨離子(以N計)濃度>80 mg/L,需先通過適當稀釋或加堿氮吹(按GB/T 31195要求)消除干擾;若懷疑含氯酸鹽,需按HJ 1050方法測定ClO??濃度,若>5 mg/L則不適用本方法。
2. 取樣與試劑添加:用移液管精準量取10.0 mL均勻水樣(新標減量優(yōu)化后體積)置于回流錐形瓶中,根據水樣中氯離子濃度,按硫酸汞與氯離子10:1的比例加入硫酸汞溶液(掩蔽剩余氯離子),輕輕搖勻。隨后準確加入5.0 mL重鉻酸鉀標準溶液(試劑用量隨取樣體積同步減量),再從冷凝管上端緩慢加入15 mL硫酸-硫酸銀溶液(催化劑),輕輕搖勻錐形瓶內溶液。
3. 吸收裝置連接:在冷凝管上端連接導出管,將導出管另一端浸入盛有20.0 mL氫氧化鈉吸收液(濃度0.2 mol/L)的吸收瓶中,確保導出管端口完全浸沒在吸收液內。同時連接高純氮氣吹掃裝置,檢查回流裝置與吸收裝置的氣密性,各磨口接口需用實驗用水浸潤形成水封,防止氯氣泄漏。
1. 預熱吹掃:開啟氮氣鋼瓶,調節(jié)氮氣流量至5~10 mL/min,向體系內通入氮氣5分鐘,驅盡錐形瓶內空氣,避免空氣中氧氣干擾氧化反應。
2. 加熱消解:將回流錐形瓶置于恒溫加熱裝置中,調節(jié)溫度使溶液緩慢沸騰并保持微沸狀態(tài),回流消解2小時(嚴格控制消解溫度,避免爆沸或未沸騰影響結果)。消解過程中持續(xù)保持氮氣流量穩(wěn)定。
3. 氯氣導出吹掃:消解結束后,停止加熱,將氮氣流量調整至30~40 mL/min,繼續(xù)吹掃30~40分鐘,確保錐形瓶內氯離子氧化生成的氯氣完全導出至氫氧化鈉吸收液中。吹掃結束后,用少量實驗用水洗滌冷凝管內壁及導出管,洗滌液一并歸入回流錐形瓶中。
1. 表觀COD滴定:待回流錐形瓶內溶液冷卻至室溫后,從冷凝管上端加入40 mL實驗用水沖洗冷凝管,將錐形瓶內溶液全部轉移至250 mL燒杯中,加入3滴試亞鐵靈指示劑,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至溶液顏色由黃色經藍綠色變?yōu)榧t褐色,記錄消耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積(V?)。同時做空白實驗,取10.0 mL實驗用水替代水樣,按相同步驟操作,記錄空白消耗硫酸亞鐵銨體積(V?)。
2. 氯氣校正值滴定:向盛有氫氧化鈉吸收液的吸收瓶中加入1.0 g碘化鉀固體,攪拌溶解后,用2 mol/L硫酸溶液調節(jié)吸收液pH至2~3,此時溶液生成碘單質。加入3滴淀粉指示劑,用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液藍色褪去且30秒內不恢復,記錄消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積(V?)。同樣做空白吸收液滴定,記錄空白消耗體積(V?')。
1. 表觀COD計算:按公式(1)計算表觀COD(mg/L),公式中c?為硫酸亞鐵銨標準溶液濃度(mol/L),V?為水樣消耗體積(mL),V?為空白消耗體積(mL),V為取樣體積(10.0 mL),8000為氧的摩爾質量(g/mol)與1000的換算系數。 公式(1):表觀COD = (c?×(V? - V?)×8000)/ V
2. 氯氣校正值計算:按公式(2)計算氯氣校正值(mg/L),公式中c?為硫代硫酸鈉標準溶液濃度(mol/L),V?為水樣吸收液消耗體積(mL),V?'為空白吸收液消耗體積(mL)。 公式(2):氯氣校正值 = (c?×(V? - V?')×8000)/(4×V) (注:4為氯氣與硫代硫酸鈉反應的計量系數比)
3. 真實COD計算:按公式(3)計算水樣真實COD值(mg/L),若水樣經過稀釋,需乘以稀釋倍數f。 公式(3):COD = 表觀COD - 氯氣校正值 × f