[發明專利]一種測定水體中化學耗氧量的方法及試劑組合物

在審

• 申請號: 201610017904.4
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN106596877A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 孫詩文
• 申請（專利權）人: 孫詩文
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 嚴政,劉兵

技術領域

本發明涉及水體分析技術領域，具體地，涉及一種測定水體中化學耗氧量的方法以及該方法所使用的試劑組合物。

背景技術

化學耗氧量是指水體中的還原性物質被氧化劑氧化所消耗的氧化劑的量，以單位體積水體的耗氧量重量mg/L來表示，化學耗氧量又稱化學需氧量，反映了水中受還原性物質的污染程度，是水質檢測中常規的監測項目，是評價水體污染的重要指標。目前測定化學耗氧量最為常用的方法是重鉻酸鹽法，用該方法的原理對化學耗氧量進行定義為：在一定條件下，經重鉻酸鉀氧化處理，水樣中的溶解性物質和懸浮物所消耗的重鉻酸鉀相對應的氧的質量濃度，1mol重鉻酸鉀(1/6K₂Cr₂O₇)相當于1mol氧(1/2O)。

現有技術測定水體中的化學耗氧量通常根據GB/T 11914-1989和HJ/T399-2007推薦的方法和試劑進行。

GB/T 11914-1989的方法主要包括：在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強酸介質下以銀鹽作催化劑，經沸騰回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀由消耗的硫酸亞鐵銨的量轉換成消耗氧的質量濃度，并且在檢測過程中為了去干擾，還需要加入硫酸汞去除水樣中的氯化物?？梢钥闯觯珿B/T 11914-1989的方法是更適用于實驗室的滴定方法，該方法需要的待測水樣的體積量較多，相應需要用到的試劑量也較多，例如在待測水樣量為20mL時，滴定前的體積可以達到140mL。該方法給出了樣品量為10-50mL時分別對應的試劑量，如表1所示。

表1

HJ/T399-2007的方法主要包括：在試樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，在強硫酸介質中，以硫酸銀作為催化劑，經高溫消解后，用分光光度法測定化學耗氧量值，并且在檢測過程中為了去干擾，還需要加入硫酸汞去除水樣中的氯化物?？梢钥闯?，HJ/T399-2007的方法是分光光度法，該方法可以用于實驗室，但目前更多地是作為常見的使用水質分析儀進行化學耗氧量檢測的儀器檢測法的參考。

目前，隨著污染的日益嚴重，對環保的日益重視，對化學耗氧量檢測的要求也越來越高，采用通用的GB/T 11914-1989和HJ/T399-2007這兩種國標配制的試劑，用在水質分析儀器上檢測化學耗氧量均存在很多問題，例如，(1)濃硫酸用量過高，帶來嚴重的二次污染：本領域公知，在儀器檢測方法中，濃硫酸的用量需要至少與待測水樣加其他主要試劑的進樣體積之和大致相當，在這個前提下，在目前待測水樣和重鉻酸鉀的進樣體積很難進一步降低的情況下，濃硫酸的進樣體積也很難進一步降低，從而化學耗氧量檢測過程所排放的濃硫酸的量是非?？捎^的，能夠對環境帶來非常嚴重的二次污染；(2)時間效率太低：同樣受到進樣體積很難進一步降低的影響，化學耗氧量檢測過程所需要的時間也通常較長，時間效率無論對工業生產來說還是對水質監控來說都是非常重要的參數，較低的時間效率往往意味著數千甚至數十萬元的損失；(3)通常相比于手工分析，更少的水 樣進樣體積，水質分析儀器測量的精度和穩定性較差：現有的測量結果的相對標準偏差較大，并且隨著進樣體積的降低，測量的精度和穩定性也越來越差。

因此，解決上述這些問題對于本領域而言都是非常重要和急迫的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術測定化學耗氧量的方法的上述不足，提供一種測定水體中化學耗氧量的方法以及該方法所使用的試劑組合物。本發明的方法和試劑組合物在水質分析儀器上使用時能夠有效地提高重鉻酸鉀的進液精度，使化學耗氧量檢測結果更加精確穩定，并且在保證重鉻酸鉀進液精度的前提下，能夠有效減少試劑進樣體積，尤其是減少濃硫酸的進樣體積，從而降低對環境的污染并能夠提高化學耗氧量檢測的時間效率。本發明的方法和試劑組合物在水質分析儀器上使用時特別能夠適用于試劑進樣體積較小的微進樣模式，并且試劑進樣體積越小，本發明的優勢越發明顯。

本發明第一方面提供了一種測定水體中化學耗氧量的方法，該方法包括以下步驟：

(1)分別進待測水樣和試劑I以及任選的試劑II進行混合，其中，所述試劑I中含有重鉻酸鉀、濃硫酸和催化劑，所述試劑I中的重鉻酸鉀的濃度為0.062-13.7g/L，所述試劑I的進樣體積≤5mL，所述試劑II中含有硫酸汞；

(2)將步驟(1)所得混合物在大于90℃的溫度下進行消解；

(3)測定步驟(2)所得消解產物中剩余的六價鉻離子濃度或產生的三價鉻離子濃度，然后計算得到水體中的化學耗氧量。