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COD測定的原理
日期:2025-07-06 03:15
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摘要:在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,并在強酸性介質下以硫酸銀作催化劑,經沸騰回流后,以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀,有消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗的氧的質量濃度。
2.2.1基本原理
在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,并在強酸性介質下以硫酸銀作催化劑,經沸騰回流后,以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀,有消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗的氧的質量濃度。
2.2.2 氧化消解的電化學原理
重鉻酸鉀在強酸性介質中的氧化反應式為:
(3)
在回流加流熱時,反應溫度為146℃即419K。反應體系中硫酸濃度為9mol/L,其活度系數r為0.72(查表后計算而得),故此時的條件電極電位為:
(4)
式中:E’ ——條件電極電位; E°——標準電極電位; R——氣體常數,為8.314J/K?mol; T——**溫度; n——化學反應的當量數; F——法拉第常數,為9.65×104 C/mol; r——活度系數; a——活度; c——濃度。
因此:
(5)
由此可見,在上述反應條件下,它具有較高的氧化能力,足以使許多有機化合物的氧化率達95~100%。但對于吡啶等有機化合物,具有特殊的穩(wěn)定性,吡啶環(huán)等結構具有的穩(wěn)定化學結構,其氧化率也只有20%左右。
2.2.3.硫酸根的催化作用
為了促使水中還原性物質的充分氧化,需要加入硫酸銀作催化劑,為使硫酸銀分布均勻,常將其定量加入濃硫酸中,待其全部溶解后(約需2d)使用。
推斷硫酸銀的催化機理為:有機物中含羥基的化合物在強酸性介質中首先被重鉻酸鉀氧化羧酸。這時,生成的脂肪酸與硫酸銀作用生成脂肪酸銀,由于銀原子的作用,使羧基易斷裂而生成二氧化碳和水,并進一步生成新的脂肪酸銀,其碳原子要較前者少一個。如此循環(huán)重復,逐步使有機物全部氧化成二氧化碳和水。
若以RCH2CH20H泛指有機醇類化合物,則會發(fā)生如下反應:
(6)
采用10g Ag2S04/1000ml H2SO4用量是完全足量的,完全沒有必要使用更多的硫酸銀。如對經常測定的水樣,有充分的數據對照,還可適當減少Ag2S04的用量。
在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,并在強酸性介質下以硫酸銀作催化劑,經沸騰回流后,以試亞鐵靈作指示劑,用硫酸亞鐵銨溶液滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀,有消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成消耗的氧的質量濃度。
2.2.2 氧化消解的電化學原理
重鉻酸鉀在強酸性介質中的氧化反應式為:
(3)
在回流加流熱時,反應溫度為146℃即419K。反應體系中硫酸濃度為9mol/L,其活度系數r為0.72(查表后計算而得),故此時的條件電極電位為:
(4)
式中:E’ ——條件電極電位; E°——標準電極電位; R——氣體常數,為8.314J/K?mol; T——**溫度; n——化學反應的當量數; F——法拉第常數,為9.65×104 C/mol; r——活度系數; a——活度; c——濃度。
因此:
(5)
由此可見,在上述反應條件下,它具有較高的氧化能力,足以使許多有機化合物的氧化率達95~100%。但對于吡啶等有機化合物,具有特殊的穩(wěn)定性,吡啶環(huán)等結構具有的穩(wěn)定化學結構,其氧化率也只有20%左右。
2.2.3.硫酸根的催化作用
為了促使水中還原性物質的充分氧化,需要加入硫酸銀作催化劑,為使硫酸銀分布均勻,常將其定量加入濃硫酸中,待其全部溶解后(約需2d)使用。
推斷硫酸銀的催化機理為:有機物中含羥基的化合物在強酸性介質中首先被重鉻酸鉀氧化羧酸。這時,生成的脂肪酸與硫酸銀作用生成脂肪酸銀,由于銀原子的作用,使羧基易斷裂而生成二氧化碳和水,并進一步生成新的脂肪酸銀,其碳原子要較前者少一個。如此循環(huán)重復,逐步使有機物全部氧化成二氧化碳和水。
若以RCH2CH20H泛指有機醇類化合物,則會發(fā)生如下反應:
(6)
采用10g Ag2S04/1000ml H2SO4用量是完全足量的,完全沒有必要使用更多的硫酸銀。如對經常測定的水樣,有充分的數據對照,還可適當減少Ag2S04的用量。