1. 掌握用高锰酸钾法测定水中化学需氧量（COD）的原理和方法。

2. 熟练掌握酸式滴定管的使用。

【简单原理】

        化学需氧量(COD)是在一定条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂的量；它是水中还原性物质多少的一个指标。COD越大说明水体被污染的程度越重。

水样COD 的测定，会因加入氧化剂的种类和浓度、反应溶液的温度、酸度和时间，以及催化剂的存在与否而得到不同的结果。因此，COD 是一个条件性的指标，必须严格按操作步骤进行测定。COD 的测定有几种方法，对于污染较严重的水样或工业废水，一般用重铬酸钾法或库仑法，对于一般水样可以用高锰酸钾法。由于高锰酸钾法是在规定的条件下所进行的反应，所以水中有机物只能部分被氧化，并不是理论上的全部需氧量，也不能反映水体中总有机物的含量。因此，常用高锰酸盐指数这一术语作为水质的一项指标，以有别于重铬酸钾法测定的化学需氧量。高锰酸钾法分为酸性法和碱性法两种，本实验以酸性法测定水样的化学需氧量——高锰酸盐指数，以每升多少毫克O2表示。

水样加入硫酸酸化后，加入一定量的KMnO4溶液，并在沸水浴中加热反应一定时间。然后加入过量的Na2C2O4 标准溶液，使之与剩余的KMnO4充分作用。再用KMnO4溶液回滴过量的Na2C2O4，通过计算求得高锰酸盐指数值。

反应方程式：

   4MnO4－+5C+ 12 H+ =4Mn2++5 CO2↑+6H2O

   2 MnO4－+5C2O42-+ 16H+=2Mn2++10 CO2↑+8H2O

   MnO4－与C2O42-反应的注意事项：三度一点（见上一个实验附录）

【实验用品】

试剂：0.02mol·L-1 KMnO4溶液（A液）；0.002mol·L-1 KMnO4 溶液（B液）；1：3硫酸； 草酸钠基准试剂。

仪器： 50mL酸式滴定管；250mL锥形瓶；25.00mL、10.00mL移液管；烧杯；250 mL容量瓶；洗瓶；500mL试剂瓶；量筒；电子天平；台秤；表面皿；玻璃棒；滴管；橡皮洗耳球；微孔玻璃漏斗；电加热板；水浴装置。

【实验内容】

1．配制150mL 0.02mol·L-1 KMnO4溶液（A液） 

      同前一实验配制方法配制150mL。

2．配制 500mL 0.002mol·L-1 KMnO4 溶液（B液） 

用量筒量取50.0mL A液于500mL试剂瓶中，用新煮沸且刚冷却的蒸馏水稀释至体积约为500mL并摇匀，避光保存。

3．配制250mL 0.005mol·L-1 Na2C2O4标准溶液  

准确称量0.15~0.17gNa2C2O4于小烧杯中，加适量水使其完全溶解后以水定容于250mL容量瓶中。

4．COD的测定

用量筒量取100mL充分搅拌的水样于锥形瓶中，加入5mL 1:3 H2SO4溶液和几粒玻璃珠（防止溶液暴沸），由滴定管加入10.00mL  KMnO4 B液，立即加热至沸腾。从冒出的第一个大气泡开始，煮沸10.0min（红色不应褪去）。取下锥形瓶，放置0.5~1min，趁热准确加入Na2C2O4标准溶液25.00mL，充分摇匀，立即用 KMnO4 B液进行滴定。滴定至试液呈微红色且0.5min不褪去即为终点，消耗体积为V1，此时试液的温度应不低于60℃。

5．标定B液的浓度 

取步骤4滴定完毕的水样，加入1:3 H2SO4溶液2mL，趁热（75~85℃）准确移入10.00mL Na2C2O4标准溶液，摇匀。再用KMnO4 B液滴定至终点，记录所用滴定剂的体积，体积记录为V2 。

写出有关公式，计算出水中化学需氧量的大小，并计算三次测定结果的相对标准偏差。对标定结果要求相对标准偏差小于0.2%，对测定结果要求相对标准偏差小于0.3%。

COD计算公式如下：

                           COD(O2,  mg/L)= 

注意事项

在水浴加热完毕后，溶液仍应保持淡红色，如变浅或全部褪去，说明高锰酸钾的用量不够。此时，应将水样稀释倍数加大后再测定。

【实验习题】

1．测定水样的耗氧量时，是否一定要加入硫酸银？加入硫酸银的作用是什么？

2．什么样的情况下，才能加入硫酸汞？

3．为什么需要做空白实验？

4．化学耗氧量的测定时，有哪些影响因素？

【参考文献】

[1]黄朝表, 潘祖亭, 2013, 分析化学实验. 北京: 科学出版社.

[2]张小玲, 张慧敏, 邵清龙, 2007, 化学分析实验. 北京: 北京理工大学出版社.