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在环境监测、污水处理和工业生产等领域,化学需氧量(COD)是一个至关重要的水质指标,它衡量了水中还原性物质被强氧化剂氧化时所消耗的氧当量。为了快速、准确地测定COD值,台式COD分析仪已成为实验室的主流选择。那么,这类仪器的核心测量方法究竟是什么呢?答案就是:重铬酸盐法,并辅以高效的消解与测量技术。 一、核心原理:经典的重铬酸盐法 目前,绝大多数台式COD分析仪遵循的标准方法是重铬酸盐法(对应国标GB 11914-89)。这是一种被国内外广泛认可的经典方法,其原理可靠,数据权威。 简单来说,其化学过程如下: 在强酸性溶液中,仪器会使用过量的重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)作为氧化剂,在特定的催化剂(如硫酸银)存在下,于高温下对水样进行消解。在消解过程中,重铬酸钾中的六价铬(Cr⁶⁺)会与水中的还原性物质(主要是有机物)发生氧化还原反应,自身被还原成三价铬(Cr³⁺)。 水样中的有机物越多,消耗的重铬酸钾就越多,产生的三价铬也就越多。整个反应的核心就是通过测量消耗的氧化剂(重铬酸钾)量,或者测量生成的还原产物(三价铬)量,来计算出水样所消耗的氧的当量值,即COD值。 二、关键步骤:消解与测量 台式COD分析仪将经典化学方法自动化、智能化,其测量过程主要分为两个关键步骤: 高温消解 这是整个测量的前提步骤。仪器会将一定量的水样、重铬酸钾消解液、催化剂和硫酸酸液精确加入至专用的消解管或比色皿中。随后,将其放入密闭的消解炉中,在设定的高温(通常是150℃或165℃)下加热一段时间(通常为15-120分钟,可设定)。高温高压环境确保了氧化反应快速、彻底地进行,将绝大多数有机物和无机还原性物质氧化。 精密测量 消解反应完成后,仪器通过光学系统进行测量。目前主流的测量技术主要有两种: 比色法(分光光度法):这是目前最常用、最便捷的技术。其依据是反应中生成的三价铬(Cr³⁺)在特定波长(如610nm左右)下对光有吸收特性。溶液的颜色(从黄色到绿色的转变程度)与三价铬的浓度,亦即与COD值成正比。仪器通过测量吸光度的变化,直接换算出样品的COD浓度。这种方法操作简单,无需复杂滴定,深受用户欢迎。 滴定法(库仑滴定法):部分仪器仍采用此法。它通过测量电解产生的滴定剂(如亚铁离子)来还原消解后剩余的重铬酸钾所需的电量,根据法拉第定律计算出COD值。这种方法精度高,但步骤相对繁琐,耗时更长。
三、其他方法与仪器选择 虽然重铬酸盐法是绝对主力,但为了满足快速测定的需求,市场上也存在一些基于高锰酸盐法的仪器,但该方法氧化率较低,多用于地表水、饮用水等低浓度COD的测定,其应用范围和权威性不及重铬酸盐法。 在选择台式COD分析仪时,除了关注其核心方法,还应考虑: 总而言之,台式COD分析仪的测量方法主要以重铬酸盐法为化学原理核心,通过高温消解确保反应完全,并普遍采用比色法进行快速、准确的浓度测量。这套成熟、可靠的解决方案,为各行各业的水质管控提供了坚实的数据支撑。理解这一核心方法,有助于您更好地使用仪器,确保每一次COD检测数据的准确与可靠。
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