专利名称：海水化学需氧量的光度法测定的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，以下有时简称为COD)的测定方法，尤其涉及一种利用光度法来测定海水化学需氧量的方法。
背景技术：
海水化学需氧量是表征海水水体受有机物污染的综合性指标，是衡量海洋水体质量的一个基本的环境生态要素。目前我国海水COD的标准测定方法是碱性高锰酸钾法(GB17378.4-1998)，该方法是在碱性介质中，将海水样品与过量的高锰酸钾在加热条件下进行反应，使海水中的有机物定量地将高锰酸钾还原为锰酸盐。之后加硫酸酸化，再加固体碘化钾还原剩余的高锰酸钾和生成的锰酸盐，生成定量的碘分子，然后以淀粉作为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，同时作空白实验。根据样品实验和空白实验中硫代硫酸钠标准溶液的用量差值，再经过计算得到海水的化学需氧量(COD值)。可以看出该法操作繁琐，耗时费力，加之反应体系的强腐蚀性等，不适合海水COD的现场快速监测，因此研究用于海水COD的简便、快速、准确的测定方法，对于减轻海洋调查和监测人员的劳动强度，改善工作环境，尤其建立我国近海污染/生态环境监测网，满足国家数字海洋技术支持体系的需要，保持海洋经济的可持续发展均具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就是提供一种用光度法测定海水COD的方法，该法简便、快速、准确，减少环境污染并可实现对海水COD的快速自动测量。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案为第一步海水预处理首先将海水样品通过内部填充有离子交换型或螯合型树脂的海水预处理装置，除去海水中的金属离子；第二步氧化有机物取经过预处理的海水样品，加入强碱性介质和过量的高锰酸钾，至溶液最后碱性浓度为2mol/L，海水中的有机物在强碱性介质中与过量的高锰酸钾迅速反应被氧化，高锰酸钾被有机物定量还原后生成锰酸盐；第三步测定吸光度A用分光光度计在锰酸盐溶液的最大吸收波长430nm处，以空白溶液或纯水作参比，测量其吸光度A；第四步绘制工作曲线取在反应体系中比较稳定、化学需氧量值确定的在实验条件下具有还原性的溶液作为标准物质溶液，其化学需氧量根据海水水质分析方法中的碱性高锰酸钾法进行测定，之后取不同化学需氧量的标准物溶液在2mol/L的强碱性介质中与过量高锰酸钾反应，用分光光度计在430nm处，以空白溶液或纯水作参比测量生成物溶液中锰酸盐的吸光度A，根据A与标准物溶液化学需氧量之间的对应关系，绘制吸光度～化学需氧量值工作曲线；第五步求化学需氧量根据第三步测得的吸光度值A从工作曲线上查到吸光度A所对应的点，即为海水的化学需氧量。
第二步、第四步所述的强碱性介质为NaOH溶液。
第四步所述的标准物质溶液为邻苯二甲酸氢钾与甲酸钠以物质的量比1∶1配制而成的混合物溶液或由邻苯二甲酸氢钾与EDTA以物质的量比1∶1配制而成的混合物溶液。
下面，按顺序对本发明的海水COD的测定方法进行说明
1、首先将海水样品通过海水预处理装置，目的是为了除去海水中的金属离子，海水预处理装置中填充有离子交换型树脂或螯合型树脂，海水中的金属离子被离子交换型树脂中的氢离子交换掉，或与螯合树脂中的某基团反应生成螯合物，使得处理后海水中的金属离子浓度显著降低，这样海水样品在碱性介质中不会形成氢氧化物沉淀而影响海水COD值的测定。
2、氧化有机物，基本原理是经过预处理的海水中的有机物在强碱性介质中与过量的高锰酸钾迅速反应，有机物被氧化，高锰酸钾被定量还原后生成锰酸盐。强碱性介质可选用2.0mol/L氢氧化钠溶液，选择在强碱性介质中是为了加快反应速度，也是为了防止海水中的氯离子和其他还原性离子被高锰酸钾所氧化。
3、测量吸光度，在锰酸盐的最大吸收波长430nm处测量其吸光度，该吸光度与海水样品中有机物的含量具有正相关关系。
4、绘制工作曲线，选择标准物质溶液时应选择在体系中比较稳定的，COD值确定的在实验条件下具有还原性的溶液，本发明选择的是邻苯二甲酸氢钾与甲酸钠以物质的量比1∶1配制而成的溶液或邻苯二甲酸氢钾与EDTA以物质的量比1∶1配制而成的混合物溶液作为标准物质溶液。
5、求出COD值，绘制工作曲线后，根据第三步测得的吸光度值A从工作曲线上查到所对应点即为海水的COD值与背景技术相比，本发明的技术效果是明显的，采用本发明所述的光度法测定海水COD操作简便，快速准确，在测定过程中不使用硫酸，使用的化学试剂品种少，减少环境污染，而且整个测定过程很容易实现海水COD测量的自动化。
图1为本发明的流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
图1所示为本发明光度法测定海水COD的流程图，首先取海水样品，将其通过海水预处理装置，所述的海水预处理装置为一圆筒形柱体，两端用螺旋帽封堵，并留有进出水口，在其内部填充有离子交换型树脂或螯合型树脂，海水通过预处理装置后，其中的金属离子或被离子交换型树脂中的氢离子交换掉，或与螯合树脂中的某基团反应生成螯合物，使得出口海水中的金属离子浓度显著降低。将经过预处理的海水样品置于25mL比色管中，加入6.25mol/L的氢氧化钠溶液8mL，0.01mol/L的高锰酸钾溶液5.0ml，加水至刻度，摇匀或在水浴中加热3-5分钟后，以纯水或空白溶液作参比，在430nm处测其吸光度A，然后绘制A～COD值工作曲线(同上)，根据测得的吸光度值A从A～COD值工作曲线查得其COD值。
对同一海水样品平行测定9次，并与标准方法(碱性高锰酸钾法GB17378.4-1998)测定结果进行对照，分析结果见下表。
海水测定结果(CODmg/L，以邻苯二甲酸氢钾+甲酸钠为标准体系)海水样品COD平均值相对标准偏差标准法相对误差回收率(mL) x(n＝9)(mg/L) RSD(％) (mg/L)RE(％) (％)5.001.01 20.8 1.10 -8.210.00 1.13 15.6 1.10 2.7 91-108
权利要求
1.海水化学需氧量的光度法测定，其特征在于它包括如下操作步骤第一步海水预处理首先将海水样品通过内部填充有离子交换型或螯合型树脂的海水预处理装置，除去海水中的金属离子；第二步氧化有机物取经过预处理的海水样品，加入强碱性介质和过量的高锰酸钾，至溶液最后碱性浓度为2mol/L，海水中的有机物在强碱性介质中与过量的高锰酸钾迅速反应被氧化，高锰酸钾被有机物定量还原后生成锰酸盐；第三步测定吸光度A用分光光度计在锰酸盐溶液的最大吸收波长430nm处，以空白溶液或纯水作参比，测量其吸光度A；第四步绘制工作曲线取在反应体系中比较稳定、化学需氧量值确定的在实验条件下具有还原性的溶液作为标准物质溶液，其化学需氧量根据海水水质分析方法中的碱性高锰酸钾法进行测定，之后取不同化学需氧量的标准物质溶液在2mol/L的强碱性介质中与过量高锰酸钾反应，用分光光度计在430nm处，以空白溶液或纯水作参比测量生成物溶液中锰酸盐的吸光度A，根据A与标准物溶液的化学需氧量之间的对应关系，绘制吸光度～化学需氧量值工作曲线；第五步求化学需氧量根据第三步测得的吸光度值A从工作曲线上查到吸光度A所对应的点，即为海水的化学需氧量。
2.根据权利要求1所述的海水化学需氧量的光度法测定，其特征在于第二步、第四步所述的强碱性介质为NaOH溶液。
3.根据权利要求1所述的海水化学需氧量的光度法测定，其特征在于第四步所述的标准物质溶液为邻苯二甲酸氢钾与甲酸钠以物质的量比1∶1配制而成的混合物溶液或由邻苯二甲酸氢钾与EDTA以物质的量比1∶1配制而成的混合物溶液。
全文摘要
本发明公开了一种对海水化学需氧量进行测定的光度测定法，该方法首先将海水样品进行预处理，再以碱性高锰酸钾为反应体系，这样海水中的有机物在强碱性介质中与过量的高锰酸钾迅速反应，高锰酸钾被有机物定量还原后生成锰酸盐，以纯水或空白溶液作参比，在锰酸盐的最大吸收波长430nm处测其吸光度A，该吸光度A与海水样品中的有机物的含量具有正相关关系。绘制A～COD值工作曲线，通过工作曲线根据吸光度值可求得海水中有机物的浓度，即海水COD值。该方法操作简便，快速准确，减少环境污染，而且很容易实现对海水COD测量的自动化。
文档编号G01N21/25GK1482447SQ0314322
公开日2004年3月17日 申请日期2003年7月22日 优先权日2003年7月22日
发明者李景印, 段惠敏, 张志忠, 郭玉凤, 李淑芳, 王德松, 宋铭航 申请人:河北科技大学, 国家海洋技术中心