CZV is een onmisbaar item bij de monitoring van de waterkwaliteit. Het betekent de hoeveelheid oxidatiemiddel die wordt verbruikt bij het behandelen van watermonsters met sterke oxidatiemiddelen onder bepaalde omstandigheden. Het wordt uitgedrukt in mg/l zuurstof. Het chemisch zuurstofverbruik weerspiegelt de mate van vervuiling van water door reducerende stoffen.
Tijdens het detectie- en analyseproces worden Cl-in-watermonsters gemakkelijk geoxideerd door oxidatiemiddelen. Een grote hoeveelheid Cl- maakt het meetresultaat hoog. Het meten van afvalwater met een hoog chloor- en een laag CZV-gehalte is momenteel een lastig probleem.
Uit de feitelijke monitoring blijkt dat veel soorten afvalwater, zoals chemisch afvalwater, mononatriumglutamaatafvalwater en afvalwater van de verwerking van zeevruchten, een hoog Cl-gehalte hebben. De CZV-meting dient te worden gemeten na het afschermen van Cl-.
Interferentie van CI- bij CZV-bepaling
In GB11914-89 "Determination of Chemical Oxygen Demand of Water Quality - Potassium Dichromate Method", wordt er duidelijk op gewezen dat wanneer het Cl-gehalte in het watermonster te hoog is, er beschermende middelen zoals kwiksulfaat moeten worden gebruikt. toegevoegd om het af te schermen. De beïnvloedende factoren manifesteren zich voornamelijk op twee punten:
1. Cl- wordt geoxideerd door het oxidatiemiddel, waardoor het oxidatiemiddel wordt verbruikt en het meetresultaat hoog is. De specifieke reactievergelijking is:
6Cl-+}Cr72-+14H ⟶3Cl2+2Cr3-+7H2O
2. Zilverzout wordt als katalysator aan het reactiesysteem toegevoegd. Cl- reageert met zilver en vormt AgCl-precipitatie, die de katalysator vergiftigt en het meetresultaat beïnvloedt.
Methoden voor het elimineren van CI-interferentie bij CZV-bepaling
Verdunning van watermonsters is een van de eenvoudige en effectieve methoden. De nationale norm vermeldt ook de verdunning van watermonsters met een Cl-gehalte van meer dan 1000 mg/l, maar voor watermonsters met een hoog chloorgehalte en een laag CZV zal een te hoog verdunningsveelvoud de meetnauwkeurigheid beïnvloeden. Momenteel zijn er veel methoden om de interferentie van Cl- te elimineren, waaronder voornamelijk de kwikzoutmethode, zilverzoutprecipitatiemethode, standaardcurvecorrectiemethode, chloorcorrectiemethode, gesloten verteringsmethode, lage concentratie oxidantmethode, KI-KMnO4-oxidatiemethode, bismut absorberende dechloreringsmethode, enz.
Kwikzout methode
De kwikzoutmethode wordt ook wel de kwiksulfaatcomplexmethode genoemd, wat de methode is om Cl- af te schermen in de nationale norm. Dat wil zeggen dat HgS04 wordt gebruikt als Cl-maskeermiddel, en de massaverhouding van HgS04 tot Cl- bedraagt bij voorkeur 10:1.
Deze methode is zeer effectief als de Cl-massaconcentratie minder is dan 200 mg/L, maar als de Cl-concentratie erg hoog is, is het meetresultaat nog steeds hoog en neemt de fout toe met de toename van de Cl-concentratie.
Omdat HgSO4 zelf zeer giftig is, het kwikzout in de afvalvloeistof moeilijk te hanteren is en secundaire vervuiling van het milieu zal veroorzaken, pleiten veel landen nu niet voor het gebruik van deze methode om de interferentie van chloride-ionen te elimineren. zijn meer geneigd om niet-giftige en vervuilingsvrije meetmethoden te zoeken.
Zilverzout methode
De zilverzoutprecipitatiemethode is een methode waarbij AgNO3 wordt toegevoegd om AgCl-precipitatie te genereren om de invloed van Cl- te verwijderen. Het is geschikt voor watermonsters met een Cl-massaconcentratie van meer dan 10.000 mg/L.
Deze methode kent doorgaans twee vormen: de eerste is het toevoegen van AgNO3 tijdens de voorbehandeling en het nemen van het supernatant om de CZV-waarde te bepalen. Deze methode vereist een geschikte hoeveelheid AgNO3 om Cl- volledig te laten neerslaan en niet overmatig. De andere methode gebruikt AgNO3 en KCr(SO4)2 als maskeermiddelen voor Cl-. De rol van KCr(SO4)2 is het remmen van de oxidatiereactie van een kleine hoeveelheid Cl- tijdens het verteringsproces.
Bij de zilverzoutprecipitatiemethode worden kostbare zilverzouten gebruikt, wat de bepalingskosten verhoogt. Daarom is het noodzakelijk om zilver te recyclen en opnieuw te gebruiken. Een ander nadeel is dat wanneer AgCl neerslaat, een deel van de organische stof in het watermonster verloren gaat door coprecipitatie en uitvlokking, waardoor het bepalingsresultaat laag is.
Standaard curvecorrectiemethode
De stappen van de correctiemethode voor de standaardcurve: maak eerst een standaardcurve voor natriumchloride met verschillende Cl-concentraties en bepaal de CZV-waarde, en teken een standaard CZV-Cl-curve. Neem vervolgens twee identieke watermonsters, één voor het bepalen van de CZV-waarde zonder Cl- te maskeren, vastgelegd als totaal CZV, en één voor het bepalen van het chloride-ionengehalte. Zoek de overeenkomstige CZV-waarde op de standaardcurve, geregistreerd als CZV·Cl-, en het verschil tussen de totale CZV en CZV·Cl- is de werkelijke CZV-waarde van het monster.
De standaard curvecorrectiemethode maakt geen gebruik van kwikzouten en zilverzouten, is milieuvriendelijk en economisch en heeft de voorkeur in het laboratorium.
Chloorcorrectiemethode
Tijdens de vertering wordt een refluxabsorptieapparaat gebruikt om de gegenereerde Cl2 te exporteren en te absorberen met een NaOH-oplossing, en te titreren met een Na2S2O3-standaardoplossing. De verbruikte hoeveelheid Na2S2O3 wordt omgerekend naar de verbruikte hoeveelheid zuurstof, dit is de correctiewaarde van Cl-.
De werkelijke CZV-waarde van afvalwater is het verschil tussen de schijnbare CZV-waarde en de correctiewaarde van Cl-. Deze methode is geschikt voor de bepaling van chloorrijk afvalwater met een chloride-ionengehalte van minder dan 20,000 mg/L en een CZV groter dan 30 mg/L. Deze methode vereist echter zeer zorgvuldige experimenten, anders zal het meer fouten met zich meebrengen.
Verzegelde verteringsmethode
Het basisprincipe is het verteren en bepalen van CZV in een gesloten container. Wanneer Cl- in het water wordt geoxideerd tot Cl2 en het gas-vloeistofevenwicht wordt bereikt, kan Cl- niet langer worden geoxideerd. Met behulp van een geschikt maskeermiddel kan de CZV-waarde van het monster worden bepaald.
Vergeleken met de standaardmethode hebben de resultaten van deze methode een hogere nauwkeurigheid en precisie. Uit gegevens blijkt dat de nauwkeurigheid van de CZV-analyse van afvalwater met een hoog chloorgehalte met behulp van de gesloten vergistingsmethode hoog is. Wanneer CZV tussen 100 mg/l en 1000 mg/l ligt en de chloride-ionconcentratie minder dan 10.000 mg/l is, is de relatieve fout van deze methode kleiner dan of gelijk aan 4,2%. Afgedichte vertering duurt korte tijd, maar deze methode brengt bepaalde gevaren met zich mee, dus de veiligheid van het experiment moet worden gewaarborgd.
KI-KMnO4-oxidatiemethode
Onder alkalische omstandigheden wordt KMnO4 gebruikt om stoffen in het afvalwater te oxideren, de resterende KMnO4 wordt gereduceerd met KI en vervolgens getitreerd met Na2S2O3 standaardoplossing, en de verbruikte hoeveelheid Na2S2O3 wordt omgezet in de hoeveelheid verbruikte zuurstof, waardoor een CZV-waarde wordt verkregen. .
De meetwaarden van deze methode en de K2Cr2O7-oxidatiemethode zijn echter verschillend. Tussen beide bestaat een verhouding K. Daarom hoeft u alleen deze verhouding K te kennen om de CZV-waarde, gemeten met de KI-KMnO4-oxidatiemethode, om te rekenen. Deze methode is geschikt voor afvalwater met een Cl-gehalte variërend van tienduizenden tot honderdduizenden milligrammen per liter, maar moet wel de K-waarde meten en is dus erg omslachtig.
Bismut-absorberende dechloreringsmethode
De Cl- in het watermonster komt vrij in de vorm van HCl-gas in de zure vloeistof, geabsorbeerd en verwijderd door bismutabsorbens, en vervolgens wordt de CZV-waarde bepaald.
De nauwkeurigheid en precisie van deze methode verschillen niet significant van de standaardmethode, maar de ontsluitingsmethode is anders, waarbij gebruik wordt gemaakt van microgolfvertering of ovenvertering.
De bovengenoemde methoden voor het elimineren van Cl-interferentie hebben beperkingen in het feitelijke experimentele proces, en elke methode behoeft verdere verbetering. Momenteel geven we, wanneer de Cl-concentratie in het watermonster binnen de 1000 mg/L ligt, voorrang aan het gebruik van de nationale standaardmethode; wanneer de Cl-concentratie hoger is dan 1000 mg/L en de CZV-concentratie van het watermonster niet hoog is, kunnen we overwegen om de standaardcurvemethode te gebruiken.