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在环境监测、污水处理和工业生产等领域，我们经常需要评估水体的污染程度。其中，COD（化学需氧量）是一个至关重要的指标，而COD检测仪就是测定这一指标的得力工具。那么，它的核心工作原理究竟是什么呢？简单来说，其基本原理建立在强氧化剂在高温酸性条件下氧化水中还原性物质这一经典化学反应之上。 核心原理：化学氧化法COD检测仪的核心工作原理是模拟并量化水中有机物和无机还原性物质被强氧化剂氧化的过程。目前，国际上公认的标准方法，也是绝大多数检测仪所遵循的基础，是重铬酸钾法。 这个过程可以分解为几个关键步骤： 消解反应：取一定量的水样，加入已知量的强氧化剂——重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）溶液，并在强酸介质（通常是硫酸）和高温条件下进行加热消解。在催化剂（如硫酸银）的存在下，重铬酸钾中的六价铬（Cr⁶⁺）会与水样中的还原性物质（主要是有机物，也包括亚铁离子、硫化物等）发生氧化还原反应。有机物中的碳元素被氧化成二氧化碳（CO₂），而六价铬（Cr⁶⁺）则被还原成绿色的三价铬（Cr³⁺）。 定量测量：反应完成后，水中剩余的重铬酸钾量与被消耗（还原）的重铬酸钾量，与水样中还原性物质的数量存在直接的定量关系。仪器通过测量三价铬离子（Cr³⁺）的浓度或剩余六价铬（Cr⁶⁺）的浓度，来间接计算出水样消耗的氧量。
两种主流测量技术基于上述原理，现代COD检测仪主要采用以下两种技术路径来实现快速、准确的测量： 1. 分光光度法
这是目前应用最广泛的技术。其依据是，三价铬离子在特定波长（通常在600nm或420nm附近，依不同仪器设计而定）下对光有特征吸收。反应后，溶液的颜色深度（即吸光度）与生成的Cr³⁺浓度成正比，从而与消耗的氧化剂量、也即COD值成正比。仪器内置的光电比色系统会自动测量吸光度，并通过内置的标准曲线直接计算出并显示COD浓度值（单位为mg/L）。这种方法速度快、操作简便、自动化程度高。 2. 滴定法（库仑滴定）
部分仪器，特别是早期型号或某些在线监测仪，仍采用基于滴定原理的设计。它通过测量电解产生的滴定剂（如亚铁离子）来完全还原反应后剩余的重铬酸钾所消耗的电量，根据法拉第定律计算出剩余重铬酸钾的量，从而推算出被水样消耗的氧量。这种方法精度高，但步骤相对繁琐。 仪器构成与工作流程一台典型的（分光光度法）COD检测仪通常包括： 消解装置：提供高温（通常165℃或更高）恒温环境，确保氧化反应快速、彻底。 光学检测单元：包含特定波长的光源和光电传感器，用于精确测量反应后溶液的颜色变化。 控制与计算系统：控制整个流程，处理光学信号，并依据预存的标准曲线将吸光度值转换为COD浓度。
标准工作流程为：取样 → 加入预配好的试剂（含重铬酸钾、酸、催化剂等） → 高温消解一定时间（如15-30分钟） → 冷却 → 放入仪器比色槽读取数据。 总而言之，COD检测仪的基本原理是标准化的高温消解-氧化过程，配合精确的光学或电化学测量技术。它通过量化消耗的强氧化剂量，来模拟并代表水中可被化学方法氧化的污染物总量，从而为判断水体有机污染程度、评估污水处理效果、监控企业排水是否达标提供了快速、可靠的科学数据支持。 理解这一基本原理，有助于我们更正确地使用仪器、解读数据，并认识到COD值作为一项重要环境指标的意义。随着技术进步，现代COD检测仪正朝着更快速、更智能、更低二次污染（如采用低毒试剂）的方向不断发展。
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