高锰酸钾法测定COD，简单易行的污水分析方法
水是生命之源，但工业化的推进和城市化的加速，水体污染问题愈发严重。为了保护水资源，提高水质监测科技水平，各类水质指标的测定变得日益重要。其中，化学需氧量（COD）是一个重要的水质指标，能够反映水中有机物含量。而高锰酸钾法测定COD以其简便、快速和经济的优点，成为了广泛应用的水质分析技术。本文将详细介绍高锰酸钾法测定COD的原理、步骤及应用。
高锰酸钾法的基本原理
高锰酸钾法测定COD的基本原理是利用高锰酸钾(KMnO₄)作为氧化剂，在酸条件下将水中可氧化物质氧化，从而消耗高锰酸钾的量来计算样品中COD的值。这个过程中的化学反应使得高锰酸钾被还原，释放出氧气，促进水中有机物的分解。其反应方程式如下：
5C + 4KMnO₄ + 6H₂SO₄ → 5CO₂ + 4MnSO₄ + 3K₂SO₄ + 6H₂O
实验步骤详解
进行高锰酸钾法测定COD的实验步骤主要包括样品准备、试剂配制、反应及滴定等几个环节。具体步骤如下：
- 样品准备：取待测水样，通常取20 mL即可，注意避免样品被污染。
- 酸环境：将水样加入适量的硫酸，以形成酸环境，一般会添加6mol/L的硫酸。
- 氧化反应：将高锰酸钾标准溶液缓慢滴加到样品中，直至颜色出现变化（由紫色转为浅粉红色），反应大约需要30分钟。
- 滴定过程：根据消耗的高锰酸钾体积，结合溶液浓度，运用以下公式计算COD：
COD(mg/L) = (V×C×8000) / V₀
其中，V为高锰酸钾消耗的体积（mL），C为高锰酸钾溶液的浓度（mol/L），V₀为水样体积（mL）。
高锰酸钾法的优缺点
高锰酸钾法测定COD有其独特的优势与劣势。优点包括：
- 操作简单，实验设备要求较低，适合大多数水质监测场所。
- 反应迅速，适合现场快速分析。
- 试剂成本低廉，经济实用。
缺点也不容忽视：
- 对于某些难以被氧化的有机物，如氨氮、某些色素等，准确度较差。
- 高锰酸钾法在强碱或强酸条件下可能会影响测定的准确。
高锰酸钾法的应用
高锰酸钾法的广泛应用，它在污水处理、环境监测和水质评价等领域发挥了重要作用。特别是在工业园区和城市污水处理厂的日常水质监测中，高锰酸钾法因其简便和快速，成为了常规的水质分析方法。在农业灌溉和水源水利管理中也有着良好的适用。
高锰酸钾法测定COD作为一项传统但有效的水质分析方法，凭借其易操作、快速反应和经济实用的特，广泛服务于水环境监测。虽然存在一些局限，但科技进步和新技术的不断涌现，该方法将在未来的水质分析中继续扮演重要角色。
