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2015年7月24日 星期五

水中化學需氧量檢測方法─密閉式重鉻酸鉀迴流法 摘自NIEA W517.52B

水中化學需氧量檢測方法─密閉式重鉻酸鉀迴流法.............摘自NIEA W517.52B

一、方法概要
化學需氧量(Chemical Oxygen Demand,簡稱 COD)是水中有機物污染最常用的指標之
一,本方法之測定程序為是在消化管中依序加入過量之重鉻酸鉀,硫酸及水樣後,於密閉消
化管中在 150 ℃下加熱迴流;待反應完成後,以硫酸亞鐵銨滴定溶液中殘餘之重鉻酸鉀,由
所使用之硫酸亞鐵銨體積,即可換算求得水樣中之化學需氧量。
二、適用範圍
本方法適用於氯離子濃度小於 2,000 mg/L,COD 值介於 10 至 220 mg/L 水樣之分析。若
水樣COD 值太高時,則須予適當稀釋後才能進行檢測。
三、干擾
(一)不同來源的水樣其基質各不相同。若待分析水樣中所含有機質濃度太高時,可能在樣
品消化時因密閉試管中壓力過大而爆裂,因而造成實驗室與人員安全的危害。因此使
用本方法時,分析人員須先瞭解水樣基質並判斷本法的適用性,以免造成傷害。
(二)吡啶(pyridine)及其同類化合物因無法被氧化,將導致水樣 COD 值偏低的測定結
果。
(三)揮發性之直鏈脂肪族化合物不易被氧化,迴流過程中所加入之硫酸銀試劑具有催化作
用,可加速其分解。
(四)氯離子會被重鉻酸鉀氧化生成氯而產生正干擾,此種干擾可加入硫酸汞排除。當水樣
量為5 mL時,加入 0.1 g 硫酸汞,假設氯離子濃度為2,000 mg/L,則硫酸汞與氯離子
之重量比為10:1;若已知水樣中氯離子濃度小於 2,000 mg /L ,則只要維持硫酸汞
:氯離子 = 10:1 比例即可;但當氯離子濃度大於2,000 mg /L時,本方法即不適用
。溴及碘離子之干擾與去除與氯離子相同。
(五)水樣中亞硝酸鹽氮濃度通常小於 1 mg/L,在此情況下干擾可忽略。至於高濃度亞硝
酸鹽產生之干擾,可依每 1 mg 亞硝酸鹽氮加入 10 mg 胺基磺酸(Sulfamic acid)
來排除,惟在空白樣品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、硫化物、亞硝酸鹽氮及亞硫酸鹽等會
因氧化還原反應而造成干擾。
四、設備
(一)消化管(Digestion vessels):通常使用硼矽酸玻璃試管,其規格如下: 16 × 100
mm,20 × 150 mm 或 25 × 150 mm。試管之蓋子另需備有鐵氟龍(TFE)的內襯
。消化管於初次使用前,需先檢查管蓋的鐵氟龍內襯是否會滲漏,並以20% 硫酸清洗
消化管及蓋以避免污染。依據檢測靈敏度的需求,可選用合適的消化管尺寸;對
COD 值較低的水樣,以選用25 × 150 mm 的試管為宜,因其所取的水樣體積較大。
除上述規格之試管外,也可使用容量為 10 mL(直徑約為 20 mm)的硼矽酸玻璃小
瓶(borosilicate ampule)。水樣和試劑置入後,以封口器封合。
(二)加熱板塊(Heating block):板塊為鋁製,可自製或購自商用產品。板塊中孔洞的
孔徑大小需與消化管之外徑相近,其深度約為 45 至 50 mm。
(三)加熱器或烘箱(Block heater or oven):將加熱板塊置於加熱器中,加熱器上需設
有溫度調控裝置,加熱時操作溫度為 150 ± 2℃。若不使用加熱板塊與加熱器的組合
,亦可將消化管直接放入烘箱中進行加熱。需注意的是,以烘箱加熱時,管蓋可能會
在高溫下受損,而造成污染或漏失;因此,除非確知在150℃加熱 2 小時下,管蓋無
受損之虞,否則應避免使用烘箱加熱。
(四)玻璃小瓶封口器(Ampule sealer)
(五)攪拌機或均質機。
(六)天平:可精秤至 0.1 mg。
(七)導電度計:具溫度補償功能。
五、試劑
(一)試劑水:去離子水。
(二)濃硫酸:分析級。
(三)硫酸,20%:取200 mL濃硫酸以試劑水定容至1 L。
(四)氯離子試紙:測試範圍應包括500至3,000 mg/L,Merckoquant® Chloride test、
QUANTOFIX ® Chloride 或同級品。
(五)硫酸銀:分析級。
(六)硫酸汞:分析級。
(七)硫酸-硫酸銀試劑:於 2.5 L 濃硫酸中加入 25 g 硫酸銀,放置 1 至 2 天(或以磁攪拌
器攪拌數小時)使硫酸銀完全溶解;亦可使用已配妥之市售品。
(八)重鉻酸鉀標準溶液(標定用),0.008333 M :以試劑水溶解分析級之重鉻酸鉀
2.4518 g(先在150℃ 烘乾 2 小時)於 1 L量瓶中,以試劑水定容至標線。或精取市
售0.04167 M重鉻酸鉀溶液200 mL於 1 L量瓶中,以試劑水定容至標線。
(九)重鉻酸鉀標準溶液(消化用),0.008333 M :取33.4 g硫酸汞溶於 700 mL試劑水中
後,加入 167 mL濃硫酸使上述溶液完全溶解,移入 1 L量瓶,再秤取分析級之重鉻酸
鉀2.4518 g(先在 150℃ 烘乾 2 小時)加入 1 L量瓶中,完全溶解後以試劑水定容至
標線。或秤取分析級之重鉻酸鉀 2.4518 g(先在150℃ 烘乾 2 小時)溶於500 mL試
劑水中,加入適量市售之硫酸-硫酸汞試劑,使硫酸汞含量為33.4 g/L,混合溶解,以
試劑水定容至 1 L(如秤取分析級之重鉻酸鉀2.4518 g(先在150℃ 烘乾 2 小時)溶
於500 mL試劑水中,加入167 mL市售之 200 g/L硫酸-硫酸汞試劑,混合溶解,以試
劑水定容至 1 L)。
(十)菲羅啉(Ferroin)指示劑:溶解 1.485 g 1,10 -二氮雜菲( 1,10 - phenanthroline
monohydrate, C12H8N2‧H2O )及0.695 g 硫酸亞鐵於試劑水中定容至 100 mL。
亦可使用已配妥之市售品。
(十一)硫酸亞鐵銨滴定溶液,0.025 M:溶解 9.75 g 硫酸亞鐵銨於試劑水中,加入20 mL
濃硫酸,冷卻後定容至 1 L 。使用前標定之。標定方法:取0.008333 M重鉻酸鉀標準
溶液(標定用)10 mL,稀釋至約100 mL,加入 30 mL 濃硫酸,冷卻至室溫,加入
2 至 3 滴菲羅啉指示劑,以 0.025 M 硫酸亞鐵銨滴定,當溶液由藍綠色變為紅棕色時
即為終點。
(十二)COD 標準溶液:在 1 L 量瓶內溶解 0.0850 g 無水鄰苯二甲酸氫鉀(110 ℃ 乾燥至
恒重)於試劑水中,定容至標線,本溶液之理論 COD 值為 100 mg /L。在未觀察到
微生物生長情況下,此溶液在棕色瓶內可冷藏保存至三個月。此標準溶液可視實際使
用需求,依比例配製適當濃度。
六、採樣與保存
以玻璃瓶或塑膠瓶採集約 250 mL 之樣品,如無法於採樣後立即分析,應以濃硫酸調整 pH
值至 2 以下,並於 4 ℃ 冷藏,保存期限為 7天。
七~十一:略
註:本檢驗相關之廢液,依含汞無機廢液處理。



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