專利名稱：化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法，特別涉及一種測(cè)定水中化學(xué)需氧量(COD)的自動(dòng)分析方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)需氧量(COD)是水體污染的主要指標(biāo)之一，也是水質(zhì)監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要參數(shù)。因此，為了掌握水質(zhì)污染情況，必須對(duì)水中的化學(xué)需氧量進(jìn)行檢測(cè)。關(guān)于檢測(cè)方法，目前我國采用的標(biāo)準(zhǔn)方法有兩種一種是高錳酸鹽指數(shù)法，適用于地下水、飲用水和較干凈的地表水中的化學(xué)需氧量分析，另一種是重鉻酸鉀氧化法，適用于工業(yè)廢水和生活污水中的化學(xué)需氧量分析。上述兩種方法均為手工化學(xué)分析法，由于采用手工操作，存在以下缺點(diǎn)1、耗時(shí)，重鉻酸鉀氧化法一次分析通常需兩小時(shí)以上，高錳酸鹽指數(shù)法一次分析通常需40分鐘～60分鐘；2、操作繁瑣、勞動(dòng)強(qiáng)度大，易引入人為誤差，從而影響檢測(cè)精度；3、通常要將試樣采集回試驗(yàn)室后再分析，運(yùn)輸過程中，試樣往往容易發(fā)生變化，致使檢測(cè)的結(jié)果與實(shí)際不符；4、耗費(fèi)化學(xué)試劑。此外，重鉻酸鉀氧化法必須使用銀鹽作催化劑、用汞鹽消除氯離子的干擾，因而大大增加分析費(fèi)用，并造成新的嚴(yán)重污染。國外日本及歐洲一些國家檢測(cè)化學(xué)需氧量通常采用高錳酸鉀法，此種方法的特點(diǎn)是產(chǎn)生基線的溶液為推動(dòng)液——水及高錳酸鉀和稀硫酸組成的氧化液；試樣經(jīng)進(jìn)樣閥進(jìn)入分析流路后再與氧化液混合，該氧化液與產(chǎn)生基線的氧化液相同。此種方法的缺點(diǎn)主要是基線噪音大，影響檢測(cè)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法，此種方法不僅分析速度快，能在線自動(dòng)檢測(cè)，而且能有效地減小基線噪音，提高檢測(cè)精度。
本發(fā)明提供的方法是對(duì)高錳酸鉀法的改進(jìn)，其技術(shù)方案是產(chǎn)生基線的溶液為推動(dòng)液，該推動(dòng)液通過測(cè)試分析儀器的分析流路形成基線被測(cè)繪；標(biāo)樣或試樣在測(cè)試分析儀器的進(jìn)樣流路與氧化液混合后進(jìn)入分析流路，在推動(dòng)液的推動(dòng)下通過分析流路形成譜圖被測(cè)繪，試樣譜圖與標(biāo)樣譜圖相比較獲得檢測(cè)結(jié)果。
上述方法使用的推動(dòng)液和氧化液均為高錳酸鉀和硫酸形成的水溶液。推動(dòng)液中，高錳酸鉀的濃度為0.25～2.5×10-3mol/L，硫酸的濃度為0.25～lmol/L；氧化液中，高錳酸鉀的濃度為0.5～5×10-3mol/L，硫酸的濃度為0.5～2mol/L。
為了保證檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，本發(fā)明采取的技術(shù)措施是在測(cè)試分析儀器的分析流路中設(shè)置色譜柱，使試樣在分析流路中加熱反應(yīng)后經(jīng)去除沉淀再進(jìn)行檢測(cè)分析。
本發(fā)明提供的方法，在進(jìn)樣時(shí)，試樣或標(biāo)樣與氧化液的比例為1～2∶1。
本發(fā)明提供的方法既可用于地下水、河口水、地表水的化學(xué)需氧量分析，又可用于工業(yè)廢水、生活污水的化學(xué)需氧量分析，當(dāng)用于工業(yè)廢水和生活污水的分析時(shí)，需將試樣稀釋，試樣∶水＝1∶5～20。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、產(chǎn)生基線溶液的改進(jìn)及工藝流程的改進(jìn)，從根本上解決了采用高錳酸鉀體系的基線波動(dòng)問題，大大減小了基線噪音，有利于提高分析精度。
2、節(jié)約化學(xué)試劑，所需試劑僅為常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)方法的1～2％。
3、根據(jù)本方法可設(shè)計(jì)出具有在線自動(dòng)檢測(cè)功能的儀器，完成一次分析僅需4～6分鐘。
四

圖1是根據(jù)本發(fā)明所提供的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法的一種工藝流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明所提供的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法的又一種工藝流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明所提供的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法的第三種工藝流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明所提供的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法的第四種工藝流程圖。
五具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本實(shí)施例是對(duì)地表水中的化學(xué)需氧量的檢測(cè)，其步驟如下1、標(biāo)樣的配制(1)稱取草酸配成1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)水溶液作為母液；(2)將母液稀釋，配制成一系列標(biāo)樣，各標(biāo)樣的濃度分別為0、1.00mg/L、2.00mg/L、4.00mg/L、8.00mg/L、10.00mg/L、20.00mg/L。
2、氧化液的配制原料高錳酸鉀、濃硫酸及水。
方法將濃硫酸緩緩倒入水中攪勻，配成0.5mol/L的硫酸溶液，然后加入高錳酸鉀，使溶液中高錳酸鉀的濃度為0.5×10-3mol/L。
3、推動(dòng)液的配制取上述氧化液500ml倒入500ml的水中，即配制成推動(dòng)液。
4、試樣譜圖的測(cè)試?yán)L制采用按圖1所示的工藝流程設(shè)計(jì)的自動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)試，儀器中的光學(xué)流通池為20mm光程，檢測(cè)波長(zhǎng)為530nm。
首先進(jìn)行基線測(cè)繪，推動(dòng)液C在低壓泵3的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)進(jìn)樣閥4進(jìn)入由恒溫加熱反應(yīng)器5、光學(xué)流通池6和廢液容器組成的分析流路，通過光學(xué)檢測(cè)器7將信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)8即在計(jì)算機(jī)顯示屏上繪出一條基線?；€測(cè)繪完成后，將1∶1的試樣S與氧化液R由低壓泵1送至混合器2混合，然后經(jīng)進(jìn)樣閥4進(jìn)入分析流路，與此同時(shí)，推動(dòng)液C在低壓泵3的驅(qū)動(dòng)下，也經(jīng)進(jìn)樣閥進(jìn)入分析流路，將試樣S和氧化液R的混合液推入恒溫加熱反應(yīng)器5，恒溫加熱反應(yīng)器的溫度控制在95C，試樣中的有機(jī)物在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)，高錳酸鉀被消耗，致使流過光學(xué)流通池6的溶液的顏色減退，從而在計(jì)算機(jī)顯示屏上獲得化學(xué)需氧量(COD)的譜圖。
5、標(biāo)樣譜圖的測(cè)試?yán)L制測(cè)試?yán)L制標(biāo)樣譜圖所用的儀器、推動(dòng)液、氧化液與測(cè)試?yán)L制試樣譜圖所用的儀器、推動(dòng)液、氧化液相同，測(cè)試方法也相同。將所配制的標(biāo)樣由稀到濃依次進(jìn)行分析，即得一系列標(biāo)準(zhǔn)譜圖。
6、試樣測(cè)試結(jié)果計(jì)算將所繪制的試樣譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較，則可計(jì)算出試樣中的化學(xué)需氧量。
實(shí)施例2本實(shí)施例是對(duì)工業(yè)廢水中的化學(xué)需氧量的檢測(cè)，其步驟如下1、標(biāo)樣的配制；(1)稱取葡萄糖配成1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)水溶液作為母液；
(2)將母液稀釋，配制成一系列標(biāo)樣，各標(biāo)樣的濃度分別為0、10.00mg/L、20.00mg/L、40.00mg/L、80.00mg/L、100.00mg/L、200.00mg/L。
2、氧化液的配制原料高錳酸鉀、濃硫酸及水方法將濃硫酸緩緩倒入水中攪勻，配成1.0mol/L的硫酸溶液，然后加入高錳酸鉀，使溶液中的高錳酸鉀的濃度為3×10-3mol/L。
3、推動(dòng)液的配制取上述氧化液500ml倒入500ml的水中，即配制成推動(dòng)液。
4、稀釋試樣將試樣用水稀釋，試樣∶水＝1∶10。
5、試樣譜圖的測(cè)試?yán)L制采用按圖4所示的工藝流程設(shè)計(jì)的自動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)試，儀器中光學(xué)流通池為5mm光程，檢測(cè)波長(zhǎng)為530nm。
測(cè)試方法與實(shí)施例1相同，與實(shí)施例1不同之處是(1)圖4所示的工藝流程中，試樣S和氧化液R由低壓泵1送入混合器2混合后還要進(jìn)入反應(yīng)器10進(jìn)一步混合才經(jīng)進(jìn)樣閥4進(jìn)入分析流路；(2)在恒溫加熱反應(yīng)器5氧化反應(yīng)后的試樣溶液經(jīng)色譜柱9除去沉淀后再進(jìn)入光學(xué)流通池6。
6、標(biāo)準(zhǔn)譜圖的測(cè)試?yán)L制測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)譜圖所用的儀器、推動(dòng)液、氧化液與測(cè)繪試樣譜圖所用的儀器、推動(dòng)液、氧化液相同，測(cè)試方法也相同。將所配制的標(biāo)樣由稀到濃依次進(jìn)行分析，即得一系列標(biāo)準(zhǔn)譜圖。
7、試樣測(cè)試結(jié)果計(jì)算將所測(cè)繪的試樣譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比較，則可計(jì)算出試樣中的化學(xué)需氧量。
實(shí)施例3本實(shí)施例是對(duì)河口水中的化學(xué)需氧量的檢測(cè)，其步驟如下1、標(biāo)樣的配制配制標(biāo)樣的原料和方法與實(shí)施例1相同。
2、氧化液的配制配制氧化液的原料和方法與實(shí)施例1相同，高錳酸鉀的濃度為0.5×10-3mol/L，硫酸的濃度為1.0mol/L。
3、推動(dòng)液的配制配制推動(dòng)液的原料和方法與實(shí)施例1相同。
4、試樣譜圖的測(cè)試?yán)L制采用按圖3所示的工藝流程設(shè)計(jì)的自動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)試，儀器中的光學(xué)流通池為20mm光程，檢測(cè)波長(zhǎng)為530nm。
測(cè)試方法與實(shí)施例1相同，與實(shí)施例1不同之處是圖3所示的工藝流程中，試樣S和氧化液R由低壓泵1送入混合器2混合后還要進(jìn)入反應(yīng)器10進(jìn)一步混合才經(jīng)進(jìn)樣閥4進(jìn)入分析流路。
5、標(biāo)準(zhǔn)譜圖的測(cè)試?yán)L制測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)譜圖所用的儀器、推動(dòng)液、氧化液與測(cè)繪試樣譜圖所用的儀器、推動(dòng)液、氧化液相同，測(cè)試方法也相同。將所配制的標(biāo)樣由稀到濃依次進(jìn)行分析，即得一系列標(biāo)準(zhǔn)譜圖。
6、試樣測(cè)試結(jié)果計(jì)算試樣測(cè)試結(jié)果計(jì)算與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例4本實(shí)施例是對(duì)生活污水中的化學(xué)需氧量的檢測(cè)，其步驟如下1、標(biāo)樣的配制配制標(biāo)樣的原料和方法與實(shí)施例2相同。
2、氧化液的配制配制氧化液的原料和方法與實(shí)施例1相同，高錳酸鉀的濃度為2×10-3mol/L，硫酸的濃度為1.0mol/L。
3、推動(dòng)液的配制配制推動(dòng)液的原料和方法與實(shí)施例1相同。
4、稀釋試樣將試樣用水稀釋，試樣∶水＝1∶5。
5、試樣譜圖的測(cè)試?yán)L制采用按圖2所示的工藝流程設(shè)計(jì)的自動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)試，儀器中光學(xué)流通池為5mm光程，檢測(cè)波長(zhǎng)為530nm。
測(cè)試方法與實(shí)施例1相同，與實(shí)施例1不同之處是圖2所示的工藝流程中，在恒溫加熱反應(yīng)器5氧化反應(yīng)后的試樣溶液經(jīng)色譜柱9除去沉淀后再進(jìn)入光學(xué)流通池6。
6、標(biāo)準(zhǔn)譜圖的測(cè)試?yán)L制測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)譜圖所用的儀器、推動(dòng)液、氧化液與測(cè)繪試樣譜圖所用的儀器、推動(dòng)液、氧化液相同，測(cè)試方法也相同。將所配制的標(biāo)樣由稀到濃依次進(jìn)行分析，即得一系列標(biāo)準(zhǔn)譜圖。
7、試樣測(cè)試結(jié)果計(jì)算試樣測(cè)試結(jié)果計(jì)算與實(shí)施例2相同。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法，包括標(biāo)樣的測(cè)試分析與試樣的測(cè)試分析，標(biāo)樣和試樣的測(cè)試分析均包括基線的測(cè)繪與被測(cè)物質(zhì)譜圖的測(cè)繪，其特征在于(1)產(chǎn)生基線的溶液為推動(dòng)液，該推動(dòng)液通過測(cè)試分析儀器的分析流路形成基線被測(cè)繪，(2)標(biāo)樣或試樣在測(cè)試分析儀器的進(jìn)樣流路與氧化液混合后進(jìn)入分析流路，在推動(dòng)液的推動(dòng)下通過分析流路形成譜圖被測(cè)繪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法，其特征在于推動(dòng)液和氧化液均為高錳酸鉀和硫酸形成的水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法，其特征在于(1)推動(dòng)液中，高猛酸鉀的濃度為0.25～2.5×10-3mol/L，硫酸的濃度為0.25～1mol/L。(2)氧化液中，高猛酸鉀的濃度為0.5～5×10-3mol/L，硫酸的濃度為0.5～2mol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法，其特征在于試樣在分析流路中加熱反應(yīng)后經(jīng)去除沉淀再進(jìn)行檢測(cè)分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法，其特征在于進(jìn)樣時(shí)試樣或標(biāo)樣與氧化液的比例為1～2∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法，其特征在于進(jìn)樣時(shí)試樣或標(biāo)樣與氧化液的比例為1～2∶1。
全文摘要
一種化學(xué)需氧量的自動(dòng)分析方法,包括標(biāo)樣的測(cè)試分析與試樣的測(cè)試分析,標(biāo)樣和試樣的測(cè)試分析均包括基線的測(cè)繪與譜圖的測(cè)繪。產(chǎn)生基線的溶液為推動(dòng)液,該推動(dòng)液通過測(cè)試分析儀器的分析流路形成基線被測(cè)繪,標(biāo)樣或試樣在測(cè)試分析儀器的進(jìn)樣流路與氧化液混合后進(jìn)入分析流路,在推動(dòng)液的推動(dòng)下通過分析流路形成譜圖被測(cè)繪。推動(dòng)液與氧化液均為高錳酸鉀和硫酸形成的水溶液。此種方法從根本上解決了采用KMnO
文檔編號(hào)G01N35/08GK1373366SQ0211348
公開日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2002年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月20日
發(fā)明者張新申, 蔣小萍 申請(qǐng)人:四川大學(xué)