如何測(cè)定有機(jī)化學(xué)，我們一起來看看吧！

有機(jī)污染物種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，化學(xué)穩(wěn)定性差，易被水中生物分解。 在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，對(duì)有機(jī)耗氧污染物，一般是從各個(gè)不同側(cè)面反映有機(jī)

物的總量，如COD、OC、BOD、TOD、TOC等，前四種參數(shù)稱為氧參數(shù)，TOC稱為碳參數(shù)。對(duì)于單一化合物，可以通過化學(xué)反應(yīng)方程進(jìn)行計(jì)算，以求得其理論需氧量（ThOD）或理論有機(jī)碳量（ThOC）。各耗氧參數(shù)在數(shù)值上的關(guān)系有：ThOD＞TOD＞CODcr＞OC＞BOD5.

一 化學(xué)需氧量（COD） Chemical Oxygen Demand

化學(xué)需氧量是指水樣在一定條件下，氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的mg/L表示?；瘜W(xué)需氧量反應(yīng)了水中受還原性污染的程度。

基于水體被有機(jī)物污染是很普遍的現(xiàn)象，該指標(biāo)也作為有機(jī)物相對(duì)含量的綜合指標(biāo)之一。

對(duì)廢水化學(xué)需氧量的測(cè)定，我國規(guī)定用重鉻酸鉀法，也可以用與其測(cè)定結(jié)果一致的庫侖滴定法或各種專用儀器（COD快速測(cè)定儀1 2 3）測(cè)定。

重鉻酸鉀法：在強(qiáng)酸性溶液中，用重鉻酸鉀將水中的還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）氧化，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨溶液回滴，根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀量算出水樣中的化學(xué)需氧量，以氧的mg/L表示。

計(jì)算公式：CODcr =（V0-V1）××c×8××1000 / V

二 高錳酸鹽指數(shù)（OC）Permanganate Index

以高錳酸鉀溶液為氧化劑測(cè)得的化學(xué)耗氧量。我國新的環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中，已把該指標(biāo)改稱高錳酸鹽指數(shù)，而僅將酸性重鉻酸鉀法測(cè)得的值稱為化學(xué)需氧量。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）建議高錳酸鉀法僅限于地表水、飲用水和生活污水。

按測(cè)定溶液的介質(zhì)不同，分為酸性高錳酸鉀法和堿性高錳酸鉀法。當(dāng)Cl-含量高于300mg/L時(shí)，應(yīng)采用堿性高錳酸鉀法；對(duì)于較清潔的地面水和被污染的水體中氯化物含量不高（Cl-＜300mg/L）的水樣，常用酸性高錳酸鉀法。當(dāng)OC超過5mg/L時(shí)，應(yīng)少取水樣并經(jīng)稀釋后再測(cè)定。

1 水樣不經(jīng)稀釋 2 水樣經(jīng)稀釋 公式不同

酸性高錳酸鉀法：在酸性條件下的水樣中加入過量高錳酸鉀，在沸水浴上加熱30分鐘，利用高錳酸鉀將水樣中某些有機(jī)物及還原性物質(zhì)氧化，反應(yīng)后剩余的高錳酸鉀用過量的草酸鈉還原，再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸鈉，通過計(jì)算求出水樣中所含有機(jī)物及還原性物質(zhì)所消耗的高錳酸鉀的量。

堿性高錳酸鉀法：在堿性溶液中，加過量高錳酸鉀加熱30分鐘，以氧化水樣中的有機(jī)物和某些還原性無機(jī)物，然后用過量酸化的草酸鈉溶液還原，再以高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化過量的草酸鈉，滴定至微紅色為終點(diǎn)。

三 生化需氧量（BOD）Biological Oxygen Demand 原理圖

生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機(jī)物的生物化學(xué)氧化過程中所消耗的溶解氧量。同時(shí)亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無機(jī)物質(zhì)氧化所消耗的氧量，但這部分通常占很小比例。有機(jī)物在微生物作用下好氧分解大體上分為兩個(gè)階段。

1 含碳物質(zhì)氧化階段，主要是含碳有機(jī)物氧化為二氧化碳和水；

2 硝化階段，主要是含氮有機(jī)化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。

約在5-7日后才顯著進(jìn)行。故目前常用的20℃五天培養(yǎng)法（BOD5法）測(cè)定BOD值一般不包括硝化階段。

BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)。

（一）五天培養(yǎng)法（20℃）

水樣經(jīng)稀釋后，在20±1℃條件下培養(yǎng)5天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BOD5.如果水樣五日生化需氧量未超過7mg/L，則不必進(jìn)行稀釋，可直接測(cè)定。

對(duì)不含或少含微生物的工業(yè)廢水，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過氯化處理的廢水，在測(cè)定BOD5時(shí)應(yīng)進(jìn)行接種，以引入能降解廢水中有機(jī)物的微生物。當(dāng)廢水中存在難降解有機(jī)物或有劇毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)將馴化后的微生物引入水樣中進(jìn)行接種。

1、稀釋水和接種稀釋水的配制

稀釋水一般用蒸餾水配制，先通入經(jīng)活性炭吸附及水洗處理的空氣，曝氣2-8小時(shí)，使水中DO接近飽和，然后20℃下放置數(shù)小時(shí)。臨用前加入少量氯化鈣、氯化鐵、硫酸鎂等營養(yǎng)溶液及磷酸鹽緩沖溶液，混勻備用。稀釋水的pH值應(yīng)為7.2，BOD5＜0.2mg/L.

接種稀釋水是在稀釋水中接種微生物，即在每升稀釋水中加入生活污水上層清液1-10mL或表層土壤浸出液20-30mL或河水、湖水10-100mL，使pH=7.2，BOD5約在0.3-10mg/L之間為宜。配后立即使用。

2、水樣稀釋倍數(shù)

1）根據(jù)OC（地面水）或CODcr（工業(yè)廢水）值估計(jì)，分別乘上相應(yīng)系數(shù)；

2）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)等估計(jì)。

3、測(cè)定結(jié)果計(jì)算

1）對(duì)不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣：BOD5（mg/L）= C1- C2

2）對(duì)稀釋后培養(yǎng)的水樣：BOD5（mg/L）=[（C1-C2）-（B1-B2）f1]/f2

（二）其他方法 870直讀式BOD測(cè)定儀-1 BOD測(cè)定儀-2 BOD測(cè)定儀-3檢壓庫侖式BOD測(cè)定儀、微生物膜電極BOD測(cè)定儀、呼吸計(jì)法BOD測(cè)定儀等均可直接顯示BOD測(cè)定結(jié)果。870型直讀式BOD測(cè)定儀則是根據(jù)測(cè)壓法的原理制成的。

四 總有機(jī)碳（TOC）

總有機(jī)碳是以碳的含量表示水體中有機(jī)物質(zhì)總量的綜合指標(biāo)。由于TOC的測(cè)定采用燃燒法，因此能將有機(jī)物全部氧化，它比BOD5、COD更能反應(yīng)有機(jī)物的總量。

現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的測(cè)定方法是燃燒氧化－非色散紅外吸收法。

測(cè)定原理：將一定量水樣注入高溫爐內(nèi)的石英管，在900-950℃下，以鉑和三氧化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機(jī)物燃燒裂解轉(zhuǎn)化為二氧化碳，然后用紅外線氣體分析儀測(cè)定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量。

（此為總碳量，TC）要測(cè)TOC量，有兩種方法：

方法一，先將水樣酸化，通入氮?dú)馄貧?，?qū)除各種碳酸鹽生成的CO2，然后再注入儀器內(nèi)測(cè)定。

方法二，把等量水樣分別注入高溫爐和低溫爐，則水樣中有機(jī)碳和無機(jī)碳均轉(zhuǎn)化為CO2，依次導(dǎo)入非色散紅外氣體分析儀，分別測(cè)得總碳（TC）和無機(jī)碳（IC），二者之差即為TOC.

五 總需氧量（TOD）

總需氧量是指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所需要的氧量，結(jié)果以氧的mg/L表示。

用TOD測(cè)定儀測(cè)定TOD的原理是，將一定量水樣注入裝有鉑催化劑的石英燃燒管，通入含已知氧濃度的載氣（N2）作為原料氣，則水樣中的還原性物質(zhì)在900℃下被瞬間燃燒氧化。測(cè)定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水樣的總需氧量值。

六 揮發(fā)酚類

酚中毒的治療

酚類為原生質(zhì)毒物，屬高毒類物質(zhì)，在人體富集時(shí)出現(xiàn)頭痛、貧血，水中酚濃度達(dá)5g/L時(shí)，水生生物中毒。酚類污染物主要來自煉油廠、洗煤廠和煉焦廠等。

根據(jù)酚類能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚（沸點(diǎn)在230度以下）與不揮發(fā)酚（沸點(diǎn)在230度以上）。

揮發(fā)酚類的測(cè)定方法有容量法、分光光度法、色譜法等。尤以4-氨基安替比林分光光度法應(yīng)用最廣，對(duì)高濃度含酚廢水可采用溴化容量法。

無論哪種方法，當(dāng)水樣中存在氧化劑、還原劑、油類及某些金屬離子時(shí)，均應(yīng)設(shè)法消除并進(jìn)行預(yù)蒸餾。預(yù)蒸餾作用有二，一是分離出揮發(fā)酚，二是消除顏色、渾濁和金屬離子等的干擾。

4-氨基安替比林分光光度法測(cè)定原理：pH10.0±0.2的介質(zhì)中，在鐵氰化鉀的存在下，酚類化合物與4-氨基安替比林（4-AAP）反應(yīng)，生成橙紅色的吲哚酚安替比林染料，在510nm波長處有最大吸收，用比色法定量。該法所測(cè)酚類不是總酚，而只是與4-AAP顯色的酚，并以苯酚為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果以苯酚計(jì)算含量。

溴化滴定法測(cè)定原理：在含過量溴（由溴酸鉀和KBr產(chǎn)生）的溶液中，酚與溴反應(yīng)生成三溴酚，進(jìn)一步生成溴代三溴酚。剩余的溴與KI作用放出游離碘，與此同時(shí)，溴代

三溴酚也與KI反應(yīng)生成游離碘，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定釋出的游離碘，并根據(jù)其耗量，計(jì)算出以苯酚計(jì)的揮發(fā)酚含量醫(yī)學(xué),教育網(wǎng)。

計(jì)算公式：

揮發(fā)酚（以苯酚計(jì)，mg/L）=（V1-V2）*C*15.68*1000/V

七 礦物油

水中的礦物油來自工業(yè)廢水和生活污水。礦物油漂浮于水體表面，影響空氣與水面的氧交換；分散于水中的油被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化，礦物油中還含有毒性大的芳烴類。

測(cè)定的方法有重量法、非色散紅外法、紫外分光光度法、熒光法、比濁法等。

重量法：是常用方法，不受油品種的限制，但操作繁瑣，靈敏度低，只適用于測(cè)定10mg/L以上的含油水樣。

測(cè)定原理：以硫酸酸化水樣，用石油醚萃取礦物油，然后蒸發(fā)除去石油醚，稱量殘?jiān)浚?jì)算礦物油含量。

此法所測(cè)為水中可被石油醚萃取的物質(zhì)總量，可能含有較重的石油成分不能被萃取。蒸發(fā)除去溶劑時(shí)，也會(huì)造成輕質(zhì)油的損失。

非色散紅外法：是利用石油類物質(zhì)的甲基、亞甲基在近紅外區(qū)（3.4μm）有特征吸收，作為測(cè)定水樣中油含量的基礎(chǔ)。測(cè)定時(shí)，先用硫酸酸化水樣，加Nacl破乳化，再用三氯三氟乙烷萃取，萃取液經(jīng)無水硫酸鈉層過濾、定容，注入紅外分析儀測(cè)其含量。標(biāo)準(zhǔn)油可采用受污染地點(diǎn)水中石油醚萃取物或混合石油烴。

紫外分光光度法：石油及其產(chǎn)品在紫外光區(qū)有特征吸收，如一般原油的兩個(gè)吸收峰波長為225nm和254nm，輕質(zhì)油及煉油廠的油品吸收波長位225nm，故可采用紫外分光光度法測(cè)定。水樣先用硫酸酸化，加Nacl破乳化，然后用石油醚萃取，脫水，定容后測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)油可采用受污染地點(diǎn)水樣的石油醚萃取物。

希望對(duì)你有幫助！