化学需氧量范文

化学需氧量范文（精选12篇）

化学需氧量 第1篇

1 化学需氧量的定义

化学需氧量是指在强酸并加热的条件下,用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量,以氧的量(mg/L)来表示。化学需氧量可以作为一个指标来反应水中还原物质的多少,水中主要的还原物质为有机物,另外还有亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。化学需氧量的值越小,说明水污染程度越轻。

2 化学需氧量的危害及监测意义

化学需氧量是以化学方法来计算水中需要被氧化的还原性物质的量。水样在一定条件下,以氧化1 L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标,折算成每升水样全部被氧化后,需要的氧的毫克数。化学需氧量越高,表明水体中还原性物质含量越高。而有机物对工业水系统的危害也很大,会污染阴离子交换树脂,使树脂交换能力降低;使炉水pH值降低造成系统腐蚀;循环水系统中有机物含量高还会促进微生物繁殖。此外,一些有机物如苯、苯酚等物质的毒性较强,直接伤害人类和生物。因此,在对水质进行监测的时候,应重点监测化学需氧量,其反映了水质的污染程度。

3 化学需氧量的控制措施

一是控制污染物的排出量。对废弃、有毒、高污染的有机物要禁止排放。二是加强对城镇污水的处理。人们排出的生活污水要收集到污水处理厂,然后再进行处理处理好的污水可排放或是再利用,禁止生活污水未经处理就直接排出。三是控制工业排放。尤其是化工、制药、纺织、食品加工等行业,即使是废水中的废物含量达到指标,还是要对其进行进一步的处理和回收,尽量减少排放量。四是控制农村和农业污染。对养殖产生的废水、残留的肥料、农药等要禁止直接排出,必须进行处理后才可以流出[1,2,3]。

4 化学需氧量的监测

化学需氧量的监测,按照《地表水和污水监测技术规范》的要求,进行布点采样和记录。监测过程中注意以下事项:一是采集水样前,应先用水样洗涤采样容器、盛样瓶及塞子2~3次。二是采集均匀水样。三是水样保存。测定化学需氧量的水样加了固定剂和在冷藏条件下可保存7 d,但工作中发现即使水样在这样的保存条件下其化学需氧量的含量仍在不断下降,因此必须对样品及时分析。

5 化学需氧量的分析方法

化学需氧量的分析方法有多种,包括重铬酸钾法、库仑法、快速密闭催化消解法、节能加热法、氯气校正法(高氯废水)、比色法。对于污水,我国规定用重铬酸钾法,国外也有用高锰酸钾、臭氧、羟基作氧化剂的方法体系。重铬酸钾法是测定化学需氧量的经典方法,它的优点是氧化完全,可达80%~90%,测定准确,重现性好,但缺点是耗时比较长,试剂用量大,汞盐也会造成二次污染。比色法的准确度和精确度符合测试要求,试剂用量少,无需滴定,操作简便。以上2种是现在江苏省环境监测系统中应用较多的方法。库仑法和快速密闭催化消解法、节能加热法等方法,因为简便、快速、节约试剂而被推荐使用。

化学需氧量以上几种测定方法都有其显著的优点以及难以避免的局限性,随着技术的发展会有更多的发展方向,将不同种方法的优点合理结合应用也可能会达到改进的目的,但改进中不仅要考虑时间的长短问题,更要兼顾到操作过程中所用到的试剂对环境的影响。

6 化学需氧量分析过程注意事项

6.1 取样要有代表性

6.1.1 充分振摇水样。

取样前应将样品瓶塞塞紧充分振荡,使水样中的粒、块状悬浮物尽量散开,以便取到较为均匀、有代表性的水样。同样,对较清澈的水样也要充分摇匀后再取样测定。

6.1.2 水样摇匀后应立即取样。

由于污水中含有大量不均匀的悬浮物,若摇匀后不快速的取样,悬浮物会很快下沉。虽然由于振摇产生了气泡,取样的体积会因残余气泡的存在而在绝对量上存在一点误差,但这点绝对量上的误差所引起的分析误差与样品代表性的不符所造成的误差相比可以忽略不计。

6.1.3 取样量不能太少。

取样量太少,污水特别是原水中的某种高耗氧的颗粒因分布不均很可能没取到,这样测出的结果与实际污水的化学需氧量会有较大误差。因此,对于浓度较大的原水不应一味采用减少取样量的方法去满足测定中重铬酸钾加入量及滴定液浓度的要求,而应该在保证样品有足够取样量、有充分代表性的前提下调整重铬酸钾的加入量及滴定液的浓度来满足样品特殊水质的要求,这样测定的数据才准确[4,5,6,7,8]。

6.2 氯离子的干扰

在化学需氧量的测定中,氯离子是主要干扰。传统的测定方法是采用加入硫酸汞,二价汞离子与氯离子生成络合物的方法来消除氯离子的干扰。缺点是汞盐会造成对环境的二次污染,对于高氯废水,这种汞盐掩蔽法也并不能完全消除氯离子的干扰,而利用半导体氧化物的强氧化性降解有机污染物,修复环境的这项技术,其最大的优点是在不使用汞盐的情况下,降低氯离子的干扰。也有监测人员用滴加硝酸银溶液的方法来消除氯离子的干扰。

7 结语

目前,全国已有600多个城市实现污水的化学需氧量消减排放,污水处理设施建设增长速度很快,但化学需氧量的减排工作前景仍不乐观,任务十分艰巨。现在首先解决城市污水减排问题。下一步,还要解决20 000个乡镇的污水化学需氧量消减排放,再下一步,是解决农业的污染问题。因此,要重视化学需氧量排放的管理防治,制定相关的法律法规;重视污染后的生态环境的恢复;重视化学需氧量监测和分析方法的规范化、标准化、现代化。路漫漫其修远兮,作为环保工作者,肩上的担子还很重,仍需用十足的耐心和坚定的信念去做好以后的减排工作。

摘要：现今我国污染事件频发,污染问题日益突出,因此将化学需氧量的控制作为重点,化学需氧量的监测和分析更加要求现代化、规范化和标准化。阐述了化学需氧量的定义、监测意义、控制措施等及其监测分析过程中的注意事项,以期为化学需氧量的监测提供参考。

关键词：化学需氧量,控制措施,监测,分析方法

参考文献

[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社,2002.

[2]国家环境保护局.环境监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,1983:151

[3]丁凯扬.COD监测技术的发展及在生活污水处理中的运用[J].广州化工,2012(20):19.

[4]姜波,杨士建.测定COD用硝酸银消除氯离子干扰[J].环境监测管理与技术,2003(15):5.

[5]何锡辉,李良万,王波.COD测定方法研究进展[J].西华大学学报:自然科学版,2006,25(3):51-55.

[6]杜毅.COD分析条件的影响与控制[J].中国环境管理,2005(3):12.

[7]陈旭.COD监测控制生活污水[J].科技风,2009(13):173.

分光光度法测定溶液的化学需氧量 第2篇

分光光度法测定溶液的化学需氧量

摘要：采用自行研制的消化液配合美国HACH公司的MD45600型COD反应仪及DR/型分光光度计测定溶液的化学需氧量(COD).在2.00 mL分析水样中加入一定量自行研制的.消化液和催化剂，消化反应一定时间后，直接通过比色法用分光光度计测定COD，操作简便，检测速度快，测量费用低，准确度和精密度均相当高，其相对标准偏差RSD=1.78%，完全可以与美国HACH公司提供的标准试剂法相媲美.作 者：范娟 阮复昌 作者单位：华南理工大学化学工程研究所,期 刊：华南理工大学学报(自然科学版) ISTICEIPKU Journal：JOURNAL OF SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY年，卷(期)：,29(7)分类号：X132关键词：化学需氧量 分光光度计 半微量法

分光光度法快速测定化学需氧量 第3篇

关键词化学需氧量;助催化剂;电热恒温干燥箱;分光光度法

中图分类号X832文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0105-01

化学需氧量(COD)是指在强酸并加热的条件下,用重铬酸钾作为氧化剂处理水样所消耗氧化剂的量。它反映了水中受还原性物质污染的程度,是反映有机物相对含量的指标之一,是我国实施排放总量控制的指标之一。目前测定化学需氧量通常采用国标《水质化学需氧量的测定——重铬酸钾法》(GB 11914-1989)测定,该方法准确度高,但消解时间长,操作复杂。在实际生产活动中,有时需要及时准确的化学需氧量的数值,以指导生产的正常运行管理。因此,作者在重铬酸钾法的基础上,加入助催化剂,使用电热恒温干燥箱进行消解,分光光度计进行测量,研发出一种分光光度快速测定化学需氧量的方法。

1方法原理

在重铬酸钾-硫酸消解体系中加入助催化剂硫酸铝钾和钼酸铵,大大缩短了消解时间,消解完毕后采用分光光度法测定化学需氧量。

2仪器和试剂

2.1仪器

1)电热恒温干燥箱;

2)DR4000U分光光度计;

3)50mL的具塞比色管。

2.2试剂

1)消解液:称取4.9g重铬酸钾,25.0g硫酸铝钾,5.0g钼酸铵,溶解于约250mL水中,加入100mL浓硫酸,冷却后,转移至500mL容量瓶中,用水稀释至标线。该溶液重铬酸钾的浓度约为0.2mol/L(C=1/6K2Cr2O7)。如表1。

2)硫酸-硫酸银催化剂:称取5.0g分析纯硫酸银,溶解于500mL浓硫酸中。

3)掩蔽剂:称取10.0g分析纯硫酸汞,溶解于100mL10%硫酸中。

3分析步骤

3.1标准曲线的绘制

1)称取0.8502g邻苯二甲酸氢钾(基准试剂)用蒸馏水溶解后,转移至1000mL的容量瓶中,用蒸馏水稀释至标线,该贮备液中COD值为1000mg/L。

2)分别取上述贮备液5mL、10mL、20mL、40mL、60mL、80mL于100mL容量瓶中,加水稀释至标线,可得到COD值分别为50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L及原液为1000mg/L的标准使用液系列。

3)分别准确吸取6.00mL标准使用液于7个50mL的比色管中,加入2mL掩蔽剂,混匀后加入6.0mL消解液和10mL催化剂后,盖上塞子,将液体混匀。将电热恒温干燥箱接通电源,待温度达到165℃时,将比色管放入到干燥箱中,待液体也达到165℃时,加热15分钟。消解完毕后从干燥箱内取出比色管打开塞子,用吸管加入6.0mL蒸馏水,盖好塞子,摇匀冷却后,将溶液倒入2cm的比色皿中(空白按全过程操作),在600nm处以试剂空白作为参比,读取吸光度。绘制标准曲线,并求出回归方程式。标准曲线的吸光值及回归方程式如表2所示。

3.2样品测定

准确吸取6.00mL水样于50mL的比色管中,加入2mL掩蔽剂,混匀后加入6.0mL消解液和10mL催化剂后,盖上塞子,将液体混匀。将电热恒温干燥箱接通电源,待温度达到165℃时,将比色管放入到干燥箱中进行消解,消解后的操作与绘制标准曲线相同,在分光光度计上进行测量,读取吸光度,根据曲线方程,得出COD值。

4结果与讨论

4.1精密度试验

连续两天测定污水处理厂进口水样的COD值,每天各取一份水样,平行测定6次,其测定的精密度结果如表3所示。

4.2准确度试验

取由国家标准物质中心提供的COD标准样品进行测定,浓度分别为100mg/L、200mg/L、500mg/L、1000mg/L,每个标样平行测定6次。测定结果如表4所示。

由表3和表4可知,精密度和准确度均符合实验室质量控制的要求。

5结论

该方法由于加入了助催化剂,消解时间大大缩短;用分光光度法测量,操作简便,准确度高;干燥箱的容积很大,可同时大批量的测定多组样品。与国标的重铬酸钾法相比,该方法不需要回流,节约了用水,适合在生产测试现场没有自来水的条件下测定化学需氧量;测试过程需时少,节省时间,能及时提供调试生产要求的控制指标。根据多次试验表明,该方法准确度和精密度完全能满足实际工作中的要求。

参考文献

[1]刘珍.化验员读本,化学分析[M].北京:化学工业出版社,2003.

[2]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.

作者简介

封丽红,女,工程师,邯郸市污水公司排水监测站。

霍振平,女,助理工程师,邯郸市污水公司排水监测站。

化学需氧量 第4篇

关键词：化学课程,化学教学,新特点

化学课程标准是我国义务教育阶段化学课程改革的一个重要文件, 其鲜明特征是以培养学生的科学素养为宗旨, 构建了新的课程目标体系, 打破了按学科体系组织教学内容的传统框架, 立足于学生学习方式的转变, 大力倡导科学探究。

目前, 中学化学教学仍是“教师为中心”占主导地位, “请讲多练”相当普遍, 基本的程式是“课时训练———单元训练———专题训练———综合训练”。在这一过程中, 出现大量习题重复演练, 耗费了师生大量的时间和精力。同时出现另一个现象, 教师对化学知识点的覆盖、挖掘、延伸和扩展, 偏离了课程本身的要求, 又极大地加重了学生的学习负担, 学习失败感不断地困扰着相当比例的学生。

为从根本上改变这种状况, 新课程十分重视学生的可接受性, 采取“降低要求, 删除难点, 分散融合”等方法, 删除了繁难的内容, 增加了大量对学生未来发展真正有用的化学知识, 充分体现化学在人类生活、社会发展和科学技术等方面的重要作用, 减少那些远离实际的教学内容, 力求将身边的化学现象用生动、浅显的语言揭示其规律, 促使学生真正走近化学、喜爱化学。

课程内容不再简单地依据学科知识系统来组织, 而是对化学史实、化学概念、化学原理、化学实验、化学问题进行提炼和整合, 通过“科学探究”、“身边的化学物质”、“物质构成的奥秘”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”这五个学习领域, 结合学生已有的经验、社会生活的实际、人与自然的关系和学科的发展来选取和建构最基础的、发展最需要的化学知识, 突出科学探究过程, 强调科学方法教育, 并有明确的目标要求。各个主题突出从学生生活中切入本学科的学习, 教学资源来源于生产、生活及社会的各个领域, 这种切入方式能让学生在学习的过程中逐步认识到化学和日常生活、生产及社会的密切联系, 从而激发学习的兴趣和强烈的求知欲望。例如, 《身边的化学物质》设备了四个主题《地球周围的空气》、《水与常见的溶液》、《金属与金属矿物》、《生活中常见的化合物》等, 都是学生在日常生活、小学自然常识的学习中熟悉的内容, 学生学起来倍感亲切与自然。

努力从化学的视角去展示社会的可持续发展, 培养学生对自然和社会的责任感, 是化学课程标准的又一显著特征。比如, “化学与社会发展”这个学习领域, 以能源、资源、材料、健康、环境为线索, 引导学生体会化学与社会发展的关系, 认识化学在提高人类生活质量方面所起的积极作用。课程标准涉及空气污染及防治、水资源保护、无土栽培、金属冶炼和利用、废弃金属回收、化肥鉴别、酸雨来源及危害、土壤改良、石油加工、海水淡化、合成材料、微量元素等多方面的化学知识和活动要求, 开阔了学生的视野, 强化了化学在促进社会发展和改善公民生活方面所起的作用。

化学离不开实验, 初中化学新教材几乎每一节课都有实验。有专家指出, 在教学中, 无论怎样强调实验都不过分, 但实验不是为训练某一技能, 验证某个知识而设置的, 化学实验是学生进行科学探究的重要手段, 为此, 新课程增加了探索性实验, 减少了验证性的实验, 融入化学学科的研究方法, 引入真实的、充满魅力的、开放性的化学问题, 将教学过程和问题解决结合起来, 使学生的自主学习、探究性学习成为可能, 变“听化学、记化学、练化学”为“看化学、做化学、用化学”。

为了改变传统的讲授型、灌输型的教学模式, 课程标准提供给学生更多的科学探究的机会, 活动与探究建议多达73条, 而教学大纲列出的演示实验和学生实验仅44个, 选做实验和专题实验16个。

化学需氧量 第5篇

18世纪后期，法国科学家拉瓦锡（Lavosie）提出化学元素的概念，揭示了化学反应的质量守恒定律．自那时起，化学正式成为一门科学．到20世纪初，化学的四个分支学科已趋成熟，大学化学系相应地开设了无机化学、有机化学、分析化学和物理化学四大主干基础课程．但随着量子力学的发展，30年代化学学科在整体上曾面临着被近代物理学所吞并的危险．曾被人称为“神来之笔”的狄拉克（Dirac）的著作中称“整个化学都包含在薛定愕方程内”．这种唯理性的思潮也在化学教科书中得到充分体现，其代表是用年代出版的由鲍林（Paulin）编著的普通化学．然而化学家们并没有困惑在理性的樊篱中，他们借助于近代物理学的进展，通过各种波港方法，在认识原子、分子和晶体结构方面积累了大量的资料，化学学科进入了一个全新的发展阶段．化学在发现与合成新的元素，分离、提取与合成新的化合物，开发与综合利用天然资源等方面作出了卓越贡献．但是最近半个世纪以来，化学学科对自然科学最具有深远意义的贡献是促进了分子生物学和材料科学的诞生和成长．唯一的遗憾是，化学的这种贡献可能在某种程度上削弱了自身的地位，或者可能模糊了自己在自然科学中的界线．不久前，美国《化学与工程新闻》（C＆ EN）杂志邀请美国一些著名化学家展望2023年（这一年是该杂志创刊100周年）化学学科面貌，提出的几个主要问题是：什么样的研究将主宰美国化学会志（JACS）？哪里是从事化学研究的最佳场所？是大学里传统的化学系，还是结构生物系或材料科学系？化学研究由谁资助？大学还会有化学系吗？虽然与会的专家们充满信心和希望地回答了上述问题，但是担负着培养跨世纪优秀化学家光荣任务的教育工作者应当呈上怎样的答案呢？

大胆的化学教师已经提出要对已沿用了一个世纪的四大化学基础课体系进行调整，不满足于照本宣科的化学教师已积极地把人们关心的材料科学、生命科学、环境科学．能源等问题引入化学课堂和教材．化学教材越来越新，内容也越来越丰富．求新、求变一时成为大学化学教学改革的主流．可是在另一方面，报考大学化学专业为第一志愿的人数仍在减少，大学化学专业学生的学习兴趣和热情随着课程的进行呈衰减趋势的百分比一直处于较高的水平．看来我们在大学化学教学中有必要加强对化学价值的认识．但是对于价值的判断实在不是一件容易的事情．最近在材料科学中我国科学家做出的一项一流成果是在较温和的条件下人工合成金刚石．他们将四氯化碳与过量金属钠反应生成了非晶碳的金刚石．这一反应的化学基础实际上是卤代烃与金属作用制备烷烃的伍兹（Wurtz）反应．可是在一些新的有机化学教材中，伍兹反应因为过于陈旧已在删除之列．由此，我不由得想起胡亚东先生一年前在“漫谈学科交叉”一文中对于何谓“老”、何谓“新”的富有哲理的一番话．我自己投身于化学研究也与一个“老”的故事有缘．我念大学时，俞汝勤先生为我们讲授离子交换概念时曾为我们讲述一个有趣的圣经故事：摩西（Moses）率领以色列人安全通过荒野创造的一个奇迹．摩西把一种树枝投入Marah地区的苦水中时，水竟变甜了．那是因为树枝上的氧化纤维素与苦水中的电解质发生了离子交换反应，使水变得可以饮用了．后来，我们几个同学一起又上图书馆查到信天翁鸟是地球上唯一饮用海水的动物．乌嘴里有一种腺体，能不停地凝固海水中的盐．我们甚至幻想发明一种基于这种腺体的离子交换工艺来生产淡水．大学的求学已是二十多年前的事了，但老师们努力唤醒我们对化学的兴趣的情景仍然历历在目．

世界在变，人们的价值观也会变，人们的兴趣也会变，但是科学的本质不会变，化学的核心知识一定会以某种方式得到传授、提高和保留！我们在化学教学中应当追求这种不变的精神．美国麻省理工学院化学系主任李巴德（Lippard）先生在接受C ＆ EN执行编辑采访时指出：“化学最重要的是制造新物质．化学不但研究自然界的本质，而且创造出新分子、新催化剂以及具有特殊反应性的新化合物．化学学科通过合成优美而对称的分子，赋予人们创造的艺术；化学以新方式重排原子的能力，赋予我们从事创造性劳动的机会，而这正是其他学科所不能媲美的．”我在想，李巴德先生这段话的内涵可不可以作为我们大学化学教学中应当追求的那种不变的化学精神呢？

化学的勉力在于创造．化学家能够利用人工方法合成出许许多多具有特定功能和性质的并符合人类需要的新分子，所以诺贝尔化学奖获得者R．B．Woodward教授指出“化学家创造了一个新的自然界”．这说明除“上帝’创造的自然界之外，化学还造就了一个远非自然界已经有的新世界，以此来造福人类．当今新的化合物数量增长速度很快，时至2000年，化合物的总数已超过2000万种，可想而知，化学知识的激增远甚于其他学科，这对高等学校传统的化学教育具有挑战性．对传统的教学内容只采取删繁就简、削枝强干或教材体系的重新组合是不够的，也不能满足于引入一些化学前沿和社会关注的热门话题．高等学校的化学教育要强调重视基础，但要改变过去那种重视知识的传授而忽略能力的培养的教育思想．应该通过化学基本理论、基本知识的学习，帮助学生建立从原子、分子水平上观察事物和分析信息的科学的思维体制，增强创新意识．

化学学科发展与化学教育 第6篇

关键词：化学学科；化学教育

当今化学学科的发展已经实现了由定性到定量、由宏观到微观、从静态到动态、从简单实验描述到理论解释的顺利过渡。目前，除了研究传统的新反应、新方法、新物质的合成之外，化学工作者的研究兴趣得到了充分的拓展，研究内容实现了跨跃，并且各种新的仪器发展使得化学工作者的研究手段日益多样。化学学科在人类的日常生活和社会活动中占据了越来越重要的位置。在疾病控制、能源问题解决、环境治理，乃至孕育新生产力的发明创造和发展，加强国防、增强国内安全的新材料、新技术等方面，化学正在发挥着关键作用。化学对生物和新材料等学科或领域发展的支撑和推动作用日益凸显，化学与生物、环境、能源等学科的关系从未像今天这么密切过。

然而进入新世纪以来，化学学科却面临着学科声誉不佳、吸引力不强、后继相对乏人的窘境。人们总是将化学与化学灾难、环境污染、恐怖威胁等负面因素联想在一起，这使得化学成为了新世纪的怪物，导致化学逐渐被冷落、被边缘化了。有些省份的高考也干脆撤销了化学科目的考试，在过去二年中化学科目考试也从各高校的自主招生考试中取消了。这样长期发展下去，势必会造成化学学科的人才队伍匮乏，学科发展难以为继。尽管造成这种局面的原因是多方面的，但化学工作者不会也不去宣传自己的学科、不重视化学教育、不为化学学科的发展大声疾呼、不注意培养后来者也是主要的原因。由于篇幅的关系，在这里仅对目前化学教育存在的问题提出自己的一些观点。

化学学科的魅力在于其生动有趣、引人入胜以及复杂多变。化学现象的复杂多变十分贴近我们日常的生活，具有很强烈的实在感和现实感。通过实验，我们可以将微观和宏观世界之间巧妙结合，使得物质结构和化学变化可以用简明扼要的、有严格语法规则的化学语言和具体而且富有想象力的符号来描述和组合。通过发挥科学的想象力，将已知与未知的世界联系在一起，从而将物质的基本性质和反应的主要特点，可以或多或少地做到“尽收眼底”。如果在日常的化学教育中对具体的化学物质不进行介绍，也不进行实地观察或进行实验，化学学科就会成为一种也许只对考试有用的符号游戏，使学生失去了对化学体系的实体感，也就体会不到学习化学的兴趣。目前，许多中学和大学的化学教材中只局限于验证对某个问题所做的解释或理论，而忽视了对化学体系的全面观察和分析，给学生的印象也许是知识的堆砌过程。化学教育如果只停留在对表面现象做一般性的描述阶段，还不能认为是在学习化学（指化学学科），更不能成为学习化学的一种方法，甚至是一种效率很低的方法。这将无法启动学生的探究欲和创新欲。而后者却是科学教育的主要功能之一，也是造就未来人才的关键。

现行的化学教材普遍存在大量的化学计算以及各种简单元素、单质以及化合物简单性质的教学内容。实际上，书中相关pH、溶度积、缓冲容量及其他一些复杂的化学平衡体系的计算，算出来的结果和实验测定结果相差悬殊，但是我们却连篇累牍在化学教材中加以介绍，并作为重点进行考试。而在实际研究工作中，化学工作者绝大部分的时间用于化学合成、结构测定和光谱解析、研究新化合物的状态和性能等方面。除去做必要的量子化学计算外，利用光谱计算某些组分的含量和推导反应动力学方程，以及常规的分子量、化学式量和产率计算等才是日常做的计算工作。至于复杂体系的化学平衡状态，理论计算也许在书写论文时会有人加上一笔，但在实际工作中，人们更相信用适当的实验方法所测得的结果，而不只是计算的结果。

因此，在教学过程中，如果我们教育工作者不能把物质的化学运动与物理运动的学科差别把握好，并且不能以此来激发学生学习化学的兴趣和动力，以及不能摆脱高考为便于评分而偏爱各种各样的计算的影响，只能在教育过程中以数学计算来代替真正的科学理性，那么，化学学科的衰落以及失去其应有的魅力就可以理解了。

分子的化学结构在化学学科和化学教育中占有重要地位，它不仅代表了从化学式到化学结构式的发展过程，而且正是这个过程使得化学工作者对于化学物质认识得以飞跃。对于初学者来说，化学结构使得分子由原来的“可以意会，不可言传”的微观粒子变得生动具体。但是，近年来的化学教材喜欢介绍以量子力学原理为基础（以一系列近似为前提）而推衍出来的一些结构理论和图形（又加上一系列近似），而这些对在大学学习化学专业的学生或有志于涉足化学领域的人才能准确理解的内容吓住了许多初学者，使得他们望而却步。不能否认，这些理论代表了近50年来化学结构理论成果，也是未来化学发展的重要方向，但是对于初学者和非化学爱好者而言，却难免有“阳春白雪”之嫌。很多中学生在学习电子云的概念后，常常反映有一种如同坠入万里云雾中的感觉，只能通过强行记忆来学习这些知识。因此，如何编写教材并介绍哪些化学知识内容，成为我们化学学科是否能吸引更多学生加入的重中之重。我们必须加以重视。

此外，目前在各类化学教材、教学和考试中，“精心设计，布满陷阱”的各种习题，可谓五花八门。我们不去讨论这些题目是否符合化学规律，其答案是否合乎实际，至少对于学生加深对化学的理解和要求起到了分散注意力和提高学习兴趣的负面作用，使学生认为化学知识的获得更多依赖于背诵和强行记忆。应该明确，基础化学教育应强调化学学科是一门实验科学，学习化学时可能要用到不同程度的计算和记忆，但是不可能只有通过计算和记忆来学习化学，而是由化学学科的性质和它的发展现状所决定的。

化学教育的课程体系应该是由课程理念、课程目标、课程结构、课程内容、课程标准、课程评价等组成的。要解决当今化学教育面临的学科吸引力不强、学科内容陈旧、学科教育不利于创新人才培养等问题，我们必须在课程体系设计，特别是课程理念、课程标准、课程结构以及课程内容等方面下工夫。考虑到化学学科的重要性、化学学科对自然科学中众多实验学科的支撑作用，以及国外在化学教育方面已有的成功实践，我认为对于像化学这样一门仍然以实验为主的科学，尤其是对于基础教育阶段的学生来说，应更多地从实验科学的角度去理解化学学科，建立起对化学学科的兴趣。在化学教学中，如何体现出化学是一门实验科学？如果化学课程中的所有内容，至少是主要内容，都由学生亲手通过化学实验做一遍，不仅学时不允许，即使对于化学系的学生，也是不必要的。主要通过教师的组织和引导，使学生在有限的时间内受到前辈教育家和科学家们从人类几千年文化中精心挑选、精心组织过的文化遗产和科学技术的教育与熏陶，从而迅速地成长。

基础教育阶段的化学教材应以更加贴近生活为特征，更着重于使人们理解化学的作用。化学不仅使人们能够更全面的认识客观世界，提高与改善人类和自然界之间的关系，使之更为和谐，而且是人类社会实现可持续发展目标的基础之一。化学基础知识及有关的科学思维与工作方法，将有利于某些创新理念的提出和实现。

快速测定工业废水中化学需氧量 第7篇

在环境监测中水质的COD是一个重要的检测指标, COD反映了水体的污染程度, COD的测定越来越受到重视。研究COD的最佳测定方法, 对于监控和治理工业废水, 保护生态环境具有重要意义。

1 试验:原理

在定量的水样中, 加入复合试剂 (D、E) 于165℃恒温消解10分钟, 水样与试剂在消解器中进行反应, 再测定其吸光值, 仪器自动将吸光值转换成消耗氧的质量浓度即COD的值。仪器和试剂:碧月牌5B-3 (D) 、GB11914-89中仪器和试剂、D、E试剂等。实验步骤:取2个干净干燥的试管, 在1个试管里准确量取2.5ml待测溶液, 在另1个试管里准确加入2.5ml蒸馏水做空白, 在此两个试管里加入D试剂0.7ml, E试剂4.8ml, 摇匀放在165℃消解10分钟, 取出放置室温2分钟, 再在每个试管里加入2.5ml蒸馏水, 摇匀置冷水中2分钟, 然后按仪器说明进行测定COD。

2 结果

2.1 重复性试验用COD50.0mg/L的标准溶液, 按1.3重复测定6次结果如下。

2.2 精密度试验:

在6个试管里分别量取2.50ml COD标准值是50.0mg/L的溶液, 在另1个试管里加入2.50ml蒸馏水, 按1.3测定COD结果如下

2.3 与GB11914-89的比较:

对COD标准值为50.0mg/L的样品GB11914-89法实测值50.05、49.99、50.02、49.99, 实测均值50.013, 标准偏差0.029, 变异系数0.058%, 相对误差0.025%;快速测定法实测值49.99、50.01、50.00、50.01, 实测均值50.002, 标准偏差0.010, 变异系数0.019%, 相对误差0.004%。对COD标准值为439.0mg/L的样品GB11914-89法实测值439.2、439.2、439.1、438.8, 实测均值439.1, 标准偏差0.19, 变异系数0.04%, 相对误差0.02%;快速测定法实测值438.9、439.0、439.3、438.8, 实测均值439.0, 标准偏差0.22, 变异系数0.05%, 相对误差0.0%

2.4 准确性试验用COD25、250mg/L标准溶液按1.3试验结果如下

标准值为25.0, 实测值24.99、24.99、25.01;实测均值25.0, 准确率100%;标准值为250, 实测值249.9、250.1、250.0, 实测均值250.0, 准确率100%。

2.5 不同种类废水精密度和准确度试验:

对三个废水 (1) {电镀厂原水、排水COD为130.0、45.0mg/L;印染厂原水、排水COD为230.0、56.0mg/L;化工厂原水、排水COD为315.0、61.0mg/L}按1.3进行测试, 结果表明精密度和准确度都高。

2.6 抗氯性试验:

取COD500mg/L溶液100 ml, 共吸5个样, 并依次编号且依次分别在每个杯中加入氯化钠0.05、0.1、0.2、0.4、0.6g, 其对应的COD值是500mg/L, Cl-分别是 (1*) 300、 (2*) 600、 (3*) 1200、 (4*) 2400、 (5*) 3600mg/L、按1.3试验, 测定结果表示此方法能够较好地消除Cl_干扰。 (1*) 实测COD值499.9、500.0、500.0, 实测均值499.97, 相对误差-0.007%, (2*) 实测COD值500.1、500.1、500.0, 实测均值500.07, 相对误差0.013%, (3*) 实测COD值500.1、500.2、500.1, 实测均值500.13, 相对误差0.026%, (4*) 实测COD值500.1、500.2、500.1, 实测均值500.13, 相对误差0.026%, (5*) 实测COD值500.9、500.8、500.8, 实测均值500.83, 相对误差0.166%。

3 讨论

本法的精密度和准确度能满足监测要求, 达到或超过GB11914-89法。本法测定时间约25分钟;不需人工滴定且消除了滴定误差;GB11914-89测定品要3个小时, 本法特适合监测突发性污染事故等应急监测。本法同时可以测定36个样, GB11914-89只能测定3至5个样。本方法比GB11914-89更节能、效率更高。本法使用试剂替代, 更环保。GB11914-89不适合COD小于30mg/L及Cl-高于1000mg/L的测定, 本法测定范围更宽。

4 结语

通过多次实验得知:本方法可以用于工业废水中COD的测定;且方法简单、准确、快速、高效;达到GB11914-89要求;能够代替GB11914-89。

参考文献

[1]刘珍主编.化验员读本, 第四版.化学工业出版社, 2012年

氯离子对化学需氧量测定的影响 第8篇

化学需氧量 (COD) , 是指在强酸并加热条件下, 用K2Cr2O7作为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量, 以氧的mg/L来表示[1]。工程上很多都是通过折点控制加氯量, 而实际在企业中, 特别是小型企业其加氯量通常都是过量的[2]。而Cl-能被重铬酸盐氧化, 并且能与Ag SO4作用产生沉淀, 影响测定结果, 故本实验特对Cl-对化学需氧量的影响做了一定的分析。

1 Cl-的干扰机理

1.1 消耗氧化剂

在测定化学需氧量的实验条件下, 水样中的Cl-可以被氧化, 理论上计算, 氧化1 mg Cl-相当于消耗0.226 mg的氧, 由于消耗了氧化剂, 导致测定结果偏高, 产生正干扰[3]。

1.2 消耗催化剂

在H2SO4-Ag SO4体系中, Ag SO4是催化剂, 使氧化反应更加完全, 当水样中含Cl-时, 将与Ag+生成Ag Cl沉淀使部分催化剂中毒, 从而影响其催化作用, 降低样品的氧化程度, 产生负干扰。Ag Cl沉淀也会被K2Cr2O7氧化, 消耗氧化剂, 而且生成的白色沉淀使滴定终点颜色发灰, 难以准确滴定[3]。

2 实验原理

2.1 重铬酸钾法实验原理

K2Cr2O7法是指在强酸性溶液中, 用一定量的K2Cr2O7氧化水样中还原性物质, 过量的K2Cr2O7以亚铁灵作指示剂, 用 (NH4) 2Fe (SO4) 2溶液回滴。根据 (NH4) 2Fe (SO4) 2的用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。该方法受到Cl-干扰较大, 因此需加入Hg SO4作为掩蔽剂消除其干扰。

2.2 掩蔽Cl-原理

为了掩蔽Cl-, 消除或降低其干扰, 可以加入一定量的Hg SO4。加入的Hg SO4能与样品中的Cl-形成具有一定稳定性的络合物, 从而阻止在酸性条件下的Cl-还原K2Cr2O7标准溶液。

3 实验步骤

a) 制作Cl-的标准曲线100 mg/L、200 mg/L、300mg/L、400 mg/L、500 mg/L、600 mg/L、700 mg/L、800mg/L、900 mg/L、1 000 mg/L、2 000 mg/L、3 000mg/L、4 000 mg/L、5 000 mg/L的溶液;

b) 用重铬酸盐法, 在不加入0.4 g Hg SO4的情况下, 分别测定Cl-浓度在100 mg/L~10 000 mg/L的COD值, 以初步了解Cl-对COD的影响情况及关系。再根据重铬酸盐法规范, 加入0.4 g Hg SO4的情况下, 分别测定Cl-浓度在100 mg/L~10 000 mg/L的COD值, 以确定在重铬酸盐法规定的情况下Cl-对COD值的影响及关系;

c) 制作氯离子-COD的标准曲线:准确吸取5 000mg/L Na Cl标准溶液5.00 ml、10.0 ml、15.0 ml、20.0 ml、25.0 ml、30.0 ml、35.0 ml、40.0 ml、45.0ml、50.0 ml于250 ml容量瓶中, 并在每个容量瓶中分别加入5 000 mg/L COD标准溶液5.00 ml。分别制得浓度为100 mg/L COD的溶液中含Cl-浓度为100mg/L、200 mg/L、300 mg/L、400 mg/L、500 mg/L、600 mg/L、700 mg/L、800 mg/L、900 mg/L、1 000mg/L的溶液。根据重铬酸盐法分别测定其COD值, 分析Cl-在100 mg/L COD的情况下影响。在浓度为100 mg/L的COD加入Cl-后的浓度扣除其Cl-影响后, 得到其的结果与加入的标准值之间的差异;

d) 对于COD浓度为100 mg/L、Cl-浓度为500mg/L的样品, 分别加入0.4 g、0.8 g、1.0 g、2.0 g Hg SO4测定其对应的COD浓度;对于COD浓度为100 mg/L、Cl-浓度为1 000 mg/L的样品, 分别加入0.4 g、0.8 g、1.0 g、2.0 g Hg SO4测定其对应的COD浓度。以确定Hg SO4的加入量对去除Cl-干扰的影响。

4 实验结果

a) 在不加入Hg SO4的情况下, 用K2Cr2O7法测定不同浓度Cl-所得到的COD值。见表1、表2。

由以上数据总结得出, 在Cl-浓度0 mg/L~1 000mg/L的情况下, COD值随着Cl-浓度的不断增加而不断升高。根据理论及实践, 可得到Cl-浓度与所对应的COD浓度之间的线性关系。

由以上数据总结得出, 在Cl-浓度1 000 mg/L以上的情况下, COD值随着Cl-浓度的不断增加而不断地升高。但由于不加入Hg SO4及Cl-浓度大于1 000mg/L已不符合重铬酸盐法的规程, 因此此数据仅为了解趋势。且当Cl-浓度在5 000 mg/L以上时, Cl-已将氧化剂消耗完全, 说明Cl-对COD值的影响极大;

b) 在加入0.4 g Hg SO4的情况下, 用K2Cr2O7法测定不同浓度Cl-所需消耗的COD值。见表3、表4。

由以上数据总结得出, 在Cl-浓度0 mg/L~1 000mg/L的情况下, COD值随着Cl-浓度的不断增加而不断升高。根据理论及实践, 可得到Cl-浓度与所对应的COD浓度之间的线性关系。由以上数据分析了解到, 即使在加入Hg SO4的情况下, 数据波动较大, Cl-对于COD的影响还是很大, 其中1 000 mg/L Cl-其COD值已经达到73.1 mg/L, 因此对于Cl-的影响, 特别在于COD值比较低的情况下必须校正。

由以上数据总结得出, 可根据Cl-浓度与所对应的COD浓度得到线性关系, 说明对于Cl-高于1 000mg/L的水样而言, 加入0.4 g Hg SO4对Cl-的干扰没有太大的去除效果, 仅仅是降低了Cl-对COD的影响程度;

c) 在加入0.4 g Hg SO4的情况下, 浓度为100 mg/L COD标准溶液中含不同浓度Cl-所测的COD值。见表5。

由以上数据总结得出, 在Cl-浓度0 mg/L~1 000mg/L加入0.4 g Hg SO4的情况下, Cl-干扰产生的COD值随着Cl-浓度的不断增加而不断地升高。根据理论及实践, 可得到Cl-浓度与所对应的Cl-干扰产生的COD浓度之间的线性关系。由以上数据分析了解到, COD浓度为100 mg/L时, 即使在加入Hg SO4的情况下, Cl-对于COD的影响还是较大, 其中1 000 mg/L Cl-其COD值已经达到39 mg/L, 但其与之前测定0mg/L COD浓度的影响要小接近一半, 因此对于Cl-的影响不能直接用扣除法校正。且结果波动较大, 对于曲线扣除实际应用问题还是较大;

d) 在COD浓度为100 mg/L、Cl-浓度为500 mg/L和1 000 mg/L的溶液中分别加入不同质量的Hg SO4, 测定其COD值。见表6。

由以上数据可以得出Cl-产生的干扰, 随着Hg SO4的加入量增加有一定的减少趋势。Cl-浓度在500mg/L时, 当Hg SO4与Cl-的质量比等于5∶1时, 干扰已较小, 且趋于稳定。但当Cl-浓度在1 000 mg/L时, 当Hg SO4与Cl-的质量比等于5∶1时, 干扰有较大的减小, 且趋于稳定, 但是还是存在一定的影响。同时, 对于同一批次加入不同质量的Hg SO4, 且Hg SO4小于2.0 g, 空白滴定结果也比较恒定。见表7。

5 结果与讨论

a) 对于不加Hg SO4的情况下, COD测定中Cl-对COD的影响总体成线性关系, 增加测定次数可使数据趋于线性, 但不同次测定其波动较大。此线性能体现出Cl-对于COD值的影响情况较大, 现在较多企业均采用氯化法处理企业废水, 因此去除Cl-的影响是COD测定的一个重要环节;

b) 对于加Hg SO40.4 g (理论上能络合2 000 mg/L Cl-浓度) 的情况下, COD测定中Cl-对COD的影响总体成线性关系, 增加测定次数可使数据趋于线性, 但不同次测定其波动较大。虽然理论上能络合2 000mg/L Cl-, 但实际测定后发现, Cl-在加入Hg SO4的情况下, 依旧能产生较大的COD值, 特别对于低浓度的样品仍然能产生较大的影响;

c) 对于加入100 mg/L COD标准溶液和0.4 g Hg SO4的情况下, COD测定中Cl-对COD的影响总体成线性关系, 增加测定次数可使数据趋于线性, 但不同次测定其波动较大, 且不能根据之前加入Hg SO40.4 g后得到的曲线扣除对于Cl-的影响。主要原因为Cl-的干扰程度与有机物浓度有很大的关系, 即:有机物浓度越高则Cl-的干扰越小, 反之则干扰越大。当COD>500 mg/L、Cl-<20 000 mg/L时, 无明显干扰;当COD为200 mg/L~350 mg/L、Cl-<20 000 mg/L时, 会产生较大的干扰;当COD<100 mg/L、Cl-为2 000~20 000mg/L时, 会产生非常大的误差。针对汞盐法的局限性, GB 11914—89标准明确规定, 当Cl->1 000 mg/L时, COD的最低允许值是250 mg/L, 若低于此值则测定结果的准确度不可靠。而对于现在较多企业的COD排放标准, 基本都处于100 mg/L~150 mg/L的浓度。并且大多企业利用氯化法去除COD、色度等, 因此对于此类废水用重铬酸盐法直接测定容易导致数据结果偏高, 特别对于在线比对方面。在线比对采用TOC对COD的折算关系得到COD值, 而Cl-浓度的高低对于TOC的测定影响较小, 因此当企业Cl-浓度较高时, 比较容易导致COD在线比对不合格, 究其原因主要也是Cl-的影响;

d) 对于含有一定Cl-的样品, 增加Hg SO4的量, 能减少其对COD值的影响, 但也不能彻底的去除。且当Hg SO4与Cl-的质量比等于5∶1时, Cl-对COD值的干扰已基本不变, 减少趋势不明显。对于实验量比较大的基层站所, 利用快速法大致测定Cl-浓度是否小于500 mg/L或小于1 000 mg/L。在其它步骤不变的情况下, Cl-浓度为0 mg/L~500 mg/L时, 加Hg SO40.5 g;当Cl-浓度为500 mg/L~1 000 mg/L时, 加Hg SO41.0 g, 能较好地降低Cl-对于COD值的影响。其中空白可以直接利用标准做法的加入量滴定的值。当然这只是针对COD浓度较低的企业而言, 而且当Cl-浓度在1 000 mg/L, COD浓度为100 mg/L时, Cl-干扰产生的COD值也达到接近18 mg/L。但是此方法由于加入的Hg SO4的量成倍加大, 不利于环境的保护。

6 结语

当遇到低浓度COD值的高氯废水时, 使用国标方法还是会对COD值形成一定的影响, 采用以Hg SO4与Cl-的质量比等于5∶1的方法, 相比国标更能减少Cl-对COD值的影响。

参考文献

[1]魏富盛.水和废水监测分析方法 (第四版) [M].北京:中国环境科学出版社, 2002.

[2]罗固源.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社, 2006.

紫外吸收法测定化学需氧量应用研究 第9篇

首次提出利用紫外法测定水中COD的是日本学者[4]。Norio Ogura[5]通过研究天然水体水质与紫外吸光度之间的关系,得到有机物的紫外吸光度与天然水的化学需氧量存在相关关系的结论,首次提出利用紫外吸收法测定水体化学需氧量的方法。Yamamoto[6]也通过试验研究得出结论,水体化学需氧量和260 nm处的紫外吸光度之间存在良好相关关系,证实了该测定方法的可行性,可用于实际河流水体化学需氧量的测定。宋来洲等[7]使用滤纸将某污水处理厂二级出水过滤去除悬浮物后,对紫外吸光度值和COD的关系进行研究,确定二者之间存在着较好的线性关系。Matsche[8]也针对悬浮物造成的误差提出了一些建议。袁丽水[9]通过对生活污水、电镀污水及印染污水等多种废水的试验研究,总结出紫外分光光度法适用于测定成分单一或成分复杂但组成成分稳定的污水。

1 试验部分

1.1 试验仪器

UV-7504型紫外分光光度计。

1.2 试验试剂

邻苯二甲酸氢钾。

1.3 试验方法

配制理论化学需氧量为100 mg/L和50 mg/L的邻苯二甲酸氢钾标准溶液,不同温度的试样用水浴锅升温或用冰块降温。

2 结果与讨论

2.1 COD与紫外吸光度A相关关系

2.1.1 试验结果

将已知化学需氧量为100 mg/L的邻苯二甲酸氢钾标准溶液稀释不同倍数得到一系列不同COD值的水样,并测其在波长254 nm处紫外吸光度。

续表

根据表1得到线性方程为:

y=0.0072x-0.0170, 线性相关系数 r=0.9985

取某化工厂工业废水并稀释为不同浓度,分别用国家标准方法重铬酸钾法测其化学需氧量,并测其在波长254 nm处紫外吸光度。

由图2可见,水样COD增长,在254 nm处的紫外吸光度也随之增长,呈正相关。根据表2,可得出线性方程:

y=0.0023x-0.0079, 相关系数r=0.9963

2.1.2 讨论

通常当0.8<r<1时,可认为两组数值间存在高度相关性[10]。因此,可认为水样的COD值与254 nm处的紫外吸光度高度线性相关,当需测定水样为同一种废水时,可充分利用线性关系做标准曲线,根据水样测得的吸光度值求得COD数值。

由于常规测定中所测水样来自于不同污染源,其中所含污染物组成成分不同,而每种物质由不同的分子、原子组成,对光的吸收程度也不相同,因此即使水样的COD值是相同的,测得的吸光度也不一定相同。这就要求对组成成分不同的每种废水都要重新绘制标准曲线。

2.2 温度的影响

2.2.1 试验结果

将试样温度调节为0～50 ℃,在254 nm处测其紫外吸光度,试验结果见图3、图4。

以已知理论COD值为50 mg/L的邻苯二甲酸氢钾标准溶液和稀释后工业废水为测定试样,用水浴锅加热或以冰块冷却降温。

2.2.2 讨论

温度对紫外吸收法测定COD的结果产生的影响不明显,吸光度值会随温度变化发生小幅度改变。但在测定温度为15～35 ℃时,吸光度随温度变化较小,吸光度趋于稳定,而此温度范围恰好为室温范围,因此,在室温下进行测定,可忽略温度对吸光度值的影响。

3 结 论

水中COD主要以有机物形式存在,国家标准方法中重铬酸钾法测定周期长、其易对环境造成污染。由于有机物在波长254 nm处的紫外吸光度与化学需氧量有一定线性相关关系,可将紫外分光光度法应用于实际废水的化学需氧量测定中。测定时室温通常是15～35 ℃,在此温度区间内,吸光度较稳定,受温度影响小,在对测定结果要求不高情况下可忽略温度变化对测定结果的影响。

摘要：化学需氧量是水质监测的重要指标也是水质评价的重要依据,该指标反映水体受还原性物质污染的程度。与国标中测定化学需氧量的重铬酸钾法相比,紫外吸收法具有测定速度快、不会对环境造成污染等优点。本文对该方法的可行性进行试验研究,并探讨了温度对测定结果的影响。

关键词：紫外吸收法,化学需氧量,温度

参考文献

[1]闫百瑞,吴华.污水紫外吸光度与污水COD之间的关系[J].工业安全与环保,2004,30(4):12-14.

[2]周娜,罗彬,廖激,等.紫外吸收光谱法直接测定化学需氧量的研究进展[J].四川环境,2006,25(1):84-87.

[3]陈文春.紫外分光光度法在纯水COD测定中的应用[J].水处理技术,1998,24(6):333-335.

[4]冼国勇.紫外吸收法COD监测技术的实验研究及应用探讨[D].广东:广东工业大学,2008.

[5]Norio Ogura.Ultraviolet absorbing materials in natural water[J].NipponKagaku Zasshi,19658,6(12):1 286-1 288.

[6]Yamamoto Katuhiro.Trial of an organic compostion examination in natu-ral water by UV spectrua[J].Kagaku to Kyoiku,1999,47(5):338-341.

[7]宋来洲,李健,运如艳,等.紫外分光光度法测定污水厂出水中的COD[J].中国给水排水,200,218(12):85-86.

[8]Matsche Norbert,Stum Woehier Karl.COD determination by UV absorp-tion[J].Gas-Wasserfach,1996,137(13):25-30.

[9]袁丽水.污水紫外吸光度与COD的关系[J].上海环境科学,2000,19(12):579-581.

水中化学需氧量的测量不确定度分析 第10篇

实验中通常需要的实验用品为水样、固定的重铬酸钾溶液、 银盐 (催化剂) 、、结合指示剂 (试亚铁灵) 、硫酸亚铁铵溶液[1]。操作流程如下所示:

1.1取20.0m L试样与加热试管 (COD) 中, 并加入10.0m L的重铬酸钾标准液 (浓度为0.25mol/L) , 加入几粒防爆石于溶液中防止加热不均匀试管爆裂。

1.2搅匀试管溶液后缓缓加入硫酸银试剂[2], 旋转试管使之均匀, 并将试管接到空气冷凝管下端, 加热试管。待液体沸腾后回流2h。

1.3冷却后, 用水沿着冷凝管自上而下冲洗[3], 然后用水冲洗锥形瓶进行降温。

1.4待溶液冷却至室温后, 加入适量菲绕啉试液, 加入硫酸亚铁铵标准溶液 (0.10mol/L) 进行滴定。

1.5当溶液由黄变蓝绿, 最后出现红褐色为止, 记录硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗量。

1.6同理用20m L空白水代替试料进行相同的实验, 并记录硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗量。

2数学模型

任何一种解决问题的方法都离不开相关数学模型的建立[4]。 健全的数学模型可以简化繁琐的问题解决步骤, 而且可以提高相关数据的处理效率。按CB11914- 1989, 以mol/L计样品液的化学需氧量, 针对具体情况而言, 为避免对测量计算结果的影响, 水样化学需氧量的计算模型如下:

式中:

Vs:实验中重铬酸钾体积 (m L)

mk2Cr2O7:重铬酸钾质量 (mg)

V1:空白试验中消耗硫酸亚铁铵体积 (m L)

V2:试样测定中消耗的硫酸亚铁按体积 (m L)

M:含氧量的摩尔质量 (g/mol)

Mk2Cr2O7:试验中重铬酸钾含量的摩尔质量 (g/mol)

Vk2Cr2O7:实验中重铬酸钾定容体积 (L)

V在标定中, 硫酸亚铁铵体积 (m L)

V0:试验中, 水样的体积 (m L)

P:试验样品中重铬酸钾的纯度

Rep:评价测定程序的重复性

3不确定度分析

通过之前分析的COD数学模型, 可知试验中标定硫酸亚铁铵体积和试验中水样消耗硫酸亚铁铵体积存在某种关系。它们的不确定度的来源大致相同。同样的水样体积、重铬酸钾体积、重铬酸钾定容体积三者存在同样的情况, 即具有相同的不确定度影响来源。

3.1重铬酸钾纯度P

在试验中重铬酸钾含量大于99.8%。在重铬酸钾试剂瓶上的试剂标签表明纯度 (P=1.000±0.002) , 标准不确定度分量为:

在试验中, 重铬酸钾纯度P也是重要的影响因素, 精确的实验数据是实验严谨性的重要衡量, 数据的统计应在一定精度范围内操作。

3.2重铬酸钾质量 (Mk2Cr2O7:)

重铬酸钾的称量方法一般采取减量, 在试验中总共称取12.2586g, 称量的天平量程为0~200g, 并且天平的分度值为0.1mg (线性度为±0.2mg) 。当然采用不同的实验天平, 相对标准就会不同, 以上数据为本次实验数据。

采用天平称量所带来的不确定度原因有多种, 例如, 试验操作的重复性、天平的数字分辨率以及线性度等。重复性的影响主要是针对整个程序的操作流程的考虑。而另外两种因素也影响着称量的精度问题。

3.3摩尔质量

摩尔质量是一种单位计量。根据IUPAC2003年版的原子量表可以查看各个元素量子的状态以及不确定度情况。

3.4滴定体积

滴定操作是实验操作的必须环节, 其中重复性操作在一定程度上影响着不确定度分析。该部分的其它不确定度主要有: (1) 体积校准不确定度; (2) 温度影响不确定度; (3) 并由前两种因素影响产生的标定硫酸亚铁铵的标准不确定度等。经实验分析由于滴定水样与空白水样所消耗的硫酸亚铁铵体积差不大, 所以滴定水样和空白水样消耗硫酸亚铁铵的不确定度与硫酸亚铁铵产生的不确定度大致相同。

3.5定容体积

定容标准体积也可以引起不确定度, 根据标准的计量鉴定书可知10m L和20m L的移液管所产生的误差都是0.02m L, 从总体分析观测可知误差值成三角形趋势分布[9]。

4扩展不确定度简明分析

综合考虑实验环境、器材等因素, 将具体问题具体分析, 所以不考虑实际的分布形式而是统一近似于正态分布来进行分析处理。

5结语

本文针对这项热点问题进行了有重点性的分析。并根据具体的实验环境、实验数据、外界因素的影响因素等做了相关的分析。 综合考虑本次实验, 在最后的结果处理中, 针对具体问题采取适当的方法, 并取得了最佳的效果。

参考文献

[1]余超凤.水中化学需氧量的测量不确定度分析[J].低碳世界, 2014, 03:17-18.

化学美与化学教育 第11篇

作为人类文明产物的化学,不但是一门应用广泛的基础科学,也是一门充满审美情趣的艺术.

一、化学美的存在

化学美主要有教具模型、实验装置的造型美、色彩美;化学实验技能美、表演美;化学理论的科学美等.

1.化学实验、化工中的美育

化学是一门以实验为基础的学科,中学化学教材中安排了近200个教师课堂演示实验和51个学生实验.化学变化艳丽多彩,现象奇特,如银白色的镁条一经点燃就发出耀眼的白光;氯化氢、氨气分别溶于水,在一定的装置中都可以形成美丽的喷泉:过渡金属的难溶盐在水中可以形成魅力十足的水中花园;一朵白纸花在二氯化钴溶液中浸过,干燥后就成了一朵有趣的晴雨花——天气晴朗时,纸花显蓝色;天要下雨,纸花成了玫瑰红色.以上这些现象都是学生日常生活中没有见到过的,它能激发学生强烈的兴趣和学习愿望.这种兴趣和愿望一旦保持下来,就会形成巨大的学习动力,对学生智能的发展起促进作用.

据有关方面统计,仅直接与人们生活有关的化工产品,每年就有成千上万种之多,它们既具有五光十色的图案美,又有精致实用的造型美,在化学教育中融合这些内容,能使学生受到艺术教育.在化工生产的工艺管理和实验的操作技能技巧中,蕴含着布局巧妙的工艺美和高超娴熟的表演美.现代化工厂中的厂房设计、流程安排、生产衔接、管道蜿蜒、物料吞吐、仪表控制、环境安排,会使人感到整齐、对称、调和、匀称、节奏、和谐、舒坦的和谐美,以及操作中表现出的清新、悦目、灵妙、机智、利索、干净等技巧美.

2.化学理论的科学美

化学理论高度的抽象性、推理的逻辑严密性和应用的广泛性特点决定了化学理论的科学美.

人们感受自然美、艺术美较为容易,因为这些美表现较为直观和感性,能很快地引发愉悦之情,而对于化学理论的科学美,由于其内容的抽象性、语言的精密性、逻辑的严密性、化学符号的奇特性、专用性,使得人对其中美的欣赏变得较为困难.因此向学生介绍化学科学美的实质和内容,提高其审美能力,激发学习热情,是化学教育中十分重要的一环.

化学理论、化学用语的科学性十分重要,其美学意义在于它利于消除学生与知识客体之间的“阻隔感”,使学生完整、准确地掌握知识,满足其求知欲,而求知欲的满足正是美的享受.难怪有的学生用化学理论解释了一个复杂的化学现象或用简捷方法解出一道难题后会情不自禁地手舞足蹈,甚至高兴地跳了起来,并迫不及待地告诉老师、同学,渴望别人能分享他的喜悦.

二、化学教育中的审美教育

马克思指出:“动物只是按照它们属的那个物种尺度和需要来创造,而人则懂得按照任何物种的尺度来进行生产,所以,人也是按照美的规律来创造物品.”审美情绪和修养不但影响人们对劳动,对周围人和事的态度,决定和影响着生活的目的、理想,而且也是人与动物的根本区别之一.因此,我们的教育方针要使受教育者在德、智、体、美、劳诸方面都得到发展.中学化学教育的目的有三,一是使学生比较系统地掌握化学基础知识和化学基本技能,初步了解它们在实际中的应用;二是培养和发展学生的能力;三是进行辩证唯物主义观点和爱国主义教育,陶冶学生审美情操.

学生所形成的化学认知结构,不仅包括他们理解和掌握的化学知识以及在获取知识的过程中形成的具有化学特点的思维能力,而且还包括有学生学习化学的方法和个体非智力因素(如对化学的兴趣和爱好、良好的学习动机以及学习化学的意志品质等).对青少年来说,他们在化学学习中的非智力因素甚至比知识的传授、思维训练更为重要.因此,加强化学教学活动中的审美教育,发展学生的非智力因素就显得非常重要了.

在化学教育中进行审美教育,能激发学生热爱化学,对化学产生兴趣,并形成乐趣进而发展成为志趣.

文章开头提到的人们对化学的种种误解,这是因为现实生活是一个矛盾的整体,种种事物都不是绝对单纯的,生活美是自然美,而不是人为的美,“其中丑存在美的旁边,畸形接近者优美,‘丑恶滑稽藏在‘典雅高尚后面,恶与美相共,阴影与光明相关.”而且美与丑可以相互演绎,意味着彼此没有不可逾越的界限,美可以演绎成丑的,崇高可能演绎成滑稽,“由崇高到滑稽只差一步”.

只要人们严格操作规程,掌握了它,就可以防止化学实验、化工生产的易燃易爆易中毒事故并为人类造福.例如“TNT”是烈性炸药,我们可以利用它的爆炸性来开山采矿;放射性元素在裂变聚变时产生的巨大能量可以制造核武器杀人,但我们也可用它来建造核电站发电,况且在帝国主义存在侵略野心的时代,我们研制核武器用于抵御侵略、保卫世界和平,也是十分必要的;利用某些化合物的毒性可以生产各种农药保证农业丰收.化学污染的原因在于生产技术落后,综合利用水平低,只要我们严格环保法规,掌握先进的科学技术,就能综合利用,化害为利,防止污染和其他公害,创造美好的劳动和生活环境,造福于人民.至于化学实验中的伤害事故,只要教师加强对学生进行安全教育,严格按规程操作是完全可以避免的.例如,稀释浓硫酸时容易发生硫酸外溅,灼伤皮肤和衣物的事故,但只要我们严格操作程序,把浓硫酸缓慢地倒入水中并不断搅拌,就会平安无事.

与其他学科相比,化学更是充满奇珍和谜团的领域,如果我们以美学角度来审视化学,它便是一门活生生的充满情趣的学科.但审美能力不是与生俱来的,正如不懂得音乐的人对于“交响乐”,不懂绘画的人对于“抽象派”的画一样,不了解化学的人对于其中的美也不能感受,培养学生对美的感知能力是化学教育的任务之一.加强实验,改进教学,谆谆诱导,使学生从一般兴趣发展到极大兴趣,逐步形成对化学的乐趣,进而发展成为志趣.

三、如何在化学教育活动中培养学生的审美情趣

1.备课中深挖教材中的美育内涵

教师在化学教学中不但要教学生认识物质的化学属性,还要教学生认识事物的美与丑;不但要教学生明白科学技术的规律,还要教育学生爱美憎丑.因此教师要备好教材中化学美的内容,注意向学生指出美的因素的存在和表现形式,学会用化学美的标准去衡量化学问题及其结果,使学生感受到化学不但是一门应用广泛的科学,而且是一门艺术.教师对化学教材中的美育内涵挖掘得透彻,必然给学生带来无穷乐趣并让学生感受到和谐之美.

2.诱发美感,激发求知欲

为了消除人们对化学的误解,从学生步入化学世界的第一天起,教师就采用一切可行的手段(实验、幻灯、投影、录像)体现化学美,使学生在化学美的陶冶之中,唤起探索化学美的兴趣,强化好奇心,激发求知欲.

特别值得一提的是,化学是以实验为基础的学科,教师演示实验和学生实验在化学教学中占有很大比重.教师可以通过五光十色、千变万化的实验现象使学生对化学产生好奇心,对化学产生直觉兴趣,同时教师更要以科学方法论把学生由好奇、好玩引导到培养和训练学生的正确操作和思维方法上来,进而使学生掌握科学的学习方法.通过观察实验现象和亲自动手做实验,学生才能感受到物质在发生变化时产生的物理化学现象的事实,从而有助于学生观察能力和实验能力的提高.

3.以美促思,启迪思维

富有美感的教学内容和外部学习环境能够吸引学生集中注意,活跃思维,展开想象.富有美感的化学实验演示和电化教学手段可以促进形象思维向抽象思维的转化.

4.运用语言艺术培养学生的审美创美能力

在教学活动中,教师通过自己端庄的教态、严谨的教风、规范鲜明的实验、精美的挂图、工整流利的板书、生动有趣的语言、精辟的分析、形象的讲解、巧妙的启发等等,充分发挥教师的艺术示范作用,让学生在其中得到美的享受.

课堂教学如果结构完美、布局合理,会给学生带来快乐,学生在不知不觉中学会知识,提高能力,也得到美的享受.课堂教学的结构美包括开头要引人入胜,实验和讲练要排得恰当并有层次,结尾要收住并留给悬念,促使学生孜孜以求等.

教学语言是教师对教材的理解、分析和情感向外传达的最直接、最有效的方式,是教师传授知识,传递信息和进行思想教育最主要的手段.因此,从教学的美学角度来看,教学语言能拨动学生心灵的琴弦.听一堂优秀教师的公开课犹如欣赏一首名曲余音在耳、袅袅不绝.成有色的声音;举例恰当,比喻新颖,头绪清楚,条例分明,严密周详,无懈可击.

例如,讲“原子结构”,学生虽然能记住组成原子的微粒是原子核和电子,但原子核究竟是什么东西?原子是实心还是空心的?……这些抽象的问题学生就很难理解,有位教师打了个比方:“假如原子是万人体育馆,那么原子核就相当于悬挂在馆中央的一粒玻璃弹子,可见原子内部的绝大部分是空的,电子就在这个空间里不停地运动.”抽象的道理顿时形象化,学生豁然开朗.这样把抽象化为具体,学生自然喜闻乐见.教师要善于把学生引入瑰丽无比的知识世界,让知识的火光在学生眼前放射出诱人的光辉,这样学生就会由“要我学”变为“我要学”.

最后说说教学语言要富有节奏感,声音的高低、轻重、缓急要适当,声调要有起伏,高时慷慨激昂,低时和风细雨,抑扬顿挫,时而如高山流水,时而似月白风清,这样教师的语言就会放出哲理的馥郁、心灵的芳香,从而达到运用语言艺术培养学生审美创美的能力.

废水中的化学需氧量测定实验研究 第12篇

化学需氧量是综合评价水体污染程度的重要指标之一, 也是水质监测的一个重要项目, 而且可作为衡量水体有机物相对含量的指标, 是水质评价的重要指标。化学需氧量表示水中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量, 结果折算成氧的含量。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等, 生成化学需氧量的物质会消耗水体中氧气的量, 对水体中的生物和微生物有不良影响。化学需氧量越大, 说明水体受有机物的污染越严重。下面, 结合具体实验, 就废水中的化学需氧量的测定进行研究。

1 实验部分

1.1 主要试剂与仪器

(1) 试剂:重铬酸钾标准溶液 (浓度0.2mo L/L) ;硫酸银-硫酸溶液 (10g/L) ;硫酸锰-硫酸溶液 (10g/L) ;试亚铁灵指示剂;硫酸亚铁铵标准溶液 (浓度0.1mo L/L) ;固体硫酸汞;邻苯二甲酸氢钾标准溶液 (浓度2.0824mmo L/L, 相当于化学需氧量500mg/L) 。

(2) 仪器:HH-6型化学需氧量测定仪;10m L具塞比色管;50m L酸式滴定管。

1.2 实验方法

吸取3.00m L水样于具塞比色管中, 依次加入0.06g硫酸汞粉末、2.00m L重铬酸钾消解溶液和5.00m L硫酸锰-硫酸溶液, 摇匀后, 放入已预热至165℃的HH-6型化学需氧量测定仪中, 消解8min后取出比色管, 冷却至室温, 将消解后的溶液倒入100m L的锥形瓶中, 然后用蒸馏水冲洗比色管数次, 洗液也倒入锥形瓶中, 加入2滴试亚铁灵指示剂, 用已标定好的硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点 (由蓝绿色到红褐色) 。同时做空白试验, 空白, 其操作与水样相同。

2 结果与讨论

2.1 正交试验设计及其分析

由于对化学需氧量测定结果有影响的因素较多, 本实验选取几个主要因素进行分析讨论, 分别是消解温度、消解时间和硫酸锰用量。根据正交试验设计的要求, 样品为500mg/L邻苯二甲酸氢钾标准液, 每次做3个平行样, 按试验号进行测定, 实验结果见表1。

*硫酸锰用量是指加入水样中的硫酸-硫酸锰溶液所含硫酸锰的重量。

由直观法分析表1可以看出:

(1) 极差R反映各因素对指标的影响大小, 故对测定结果有影响的因素由主到次的排序为:A>B>C, 即消解温度>消解时间>硫酸锰用量。

(2) 均值K反映该因素水平对指标的影响, 且均值越大越好。由K3A>K2A>K1A得, 因素A的水平3比其它两个水平好, 即消解温度为165℃;但因素B的水平1和水平3相差不多, 从节约能耗上考虑, 因素B为水平1最好, 即消解时间为8min;同理硫酸锰用量为0.05g。故本测定方法的最佳操作条件为:消解温度165℃, 消解时间8min, 硫酸锰用量0.05g。

2.2 单因素实验

2.2.1 消解温度的选择

分别吸取3.00m L邻苯二甲酸氢钾标准溶液 (理论化学需氧量值为500mg/L) 于具塞比色管中, 按章节1.2中的实验方法进行操作, 在不同消解温度下加热8min, 测定不同消解温度下的化学需氧量值, 重复测定3次, 取其平均值。

由此可知, 当消解时间不变时, 随消解温度的升高, 化学需氧量的测定值逐渐趋向理论值, 实验的相对误差也逐渐变小, 但当温度升到165℃后, 再提高温度, 化学需氧量的测定值基本不变。因此, 选定最佳消解温度为165℃。

2.2.2 消解时间的选择

分别吸取3.00m L邻苯二甲酸氢钾标准溶液 (理论化学需氧量值为500mg/L) 于具塞比色管中, 在165℃温度下消解不同的时间, 按章节1。2中的实验方法进行操作, 测定不同消解时间下的化学需氧量值, 重复测定3次, 取其平均值。

由此可知, 在消解时间小于8min范围内, 随着消解时间的增加, 化学需氧量测定值逐渐趋向理论值, 且变化幅度较大, 说明消解时间对化学需氧量测定值的影响较大;当消解时间大于8min时, 化学需氧量测定值基本不变, 说明消解时间超过8min时, 消解时间对化学需氧量测定值的影响较小。因此, 选定最佳消解时间为8min。

2.2.3 硫酸锰用量的选择

分别吸取3.00m L邻苯二甲酸氢钾标准溶液 (理论化学需氧量值为500mg/L) 于具塞比色管中, 在165℃温度下消解8min, 改变催化剂硫酸锰的加入量, 按章节1。2中的实验方法进行操作, 测定不同硫酸锰加入量下的化学需氧量值, 重复测定3次, 取其平均值。

由此可知, 在硫酸锰用量为0.01~0.05g时, 化学需氧量测定值变化幅度较大, 说明此阶段硫酸锰用量对反应影响较大;当硫酸锰用量为0.05~0.10g时, 化学需氧量测定值基本不变, 说明此阶段硫酸锰用量对反应影响较小。因此, 选定硫酸锰最佳用量为0.05g。

2.3 精密度和准确度的确定

2.3.1 精密度试验

根据上述最佳实验条件, 按章节1。2中的实验方法操作, 分别对某制药废水、某生活污水及不同浓度的邻苯二甲酸氢钾标准溶液进行测定, 重复测定3次, 测定结果见表2。

由表2知, 本测定方法的精密度较好, 符合实验室质量控制要求。

2.3.2 准确度试验

根据上述得出的最佳实验操作条件, 按章节1.2中的实验方法进行操作, 分别对化学需氧量值为50mg/L、100mg/L、200mg/L、500mg/L的邻苯二甲酸氢钾标准溶液进行测定, 重复测定3次, 取其平均值, 结果见表3。

由表3可知, 本测定方法的准确度达95.9%以上, 符合实验室质量控制要求。

2.4 本测定方法的适用性

为了验证本快速测定方法的适用性, 分别取5个不同类型的废水样, 用本快速测定方法进行测定, 并与标准法进行比较, 实验结果见表4。

由表4可知, 在水样受污染程度变化很大的情况下, 本法与标准法测定的化学需氧量值基本相同, 相对误差很小。故用本法代替标准法测定水样化学需氧量值是可行的。

3 结束语

综上所述, 上述方法操作简单, 能同时分析多个水样, 可应用于批量水样的分析测定, 同时用硫酸锰代替硫酸银作催化剂可大大减少分析费用。同时该方法的精密度和准确度均较好, 与标准法测定的化学需氧量值基本吻合, 并且本方法的适用范围广。因此, 本方法可以代替标准法, 应用于各种废水化学需氧量的测定, 具有较好的推广应用前景。

摘要：化学需氧量是综合评价水体污染程度的重要指标之一, 也是水质监测的一个重要项目。因此, 寻找一种快速准确的化学需氧量测定方法具有重要意义。鉴于此, 本文结合具体的实验, 对测定过程中的影响因素进行了分析, 并采取了相应的优化措施, 取得了较佳的测定效果, 为今后测定化学需氧量的完善发展提供参考。

关键词：化学需氧量,测定,试验,适用性

参考文献

[1]熊严军.水和废水中化学需氧量的测定研究[J].现代农业科技, 2010 (09) .