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专利名称：化学需氧量的自动分析方法
技术领域：
本发明属于水质监测方法，特别涉及一种测定水中化学需氧量(COD)的自动分析方法。
背景技术：
化学需氧量(COD)是水体污染的主要指标之一，也是水质监测的一个重要参数。因此，为了掌握水质污染情况，必须对水中的化学需氧量进行检测。关于检测方法，目前我国采用的标准方法有两种一种是高锰酸盐指数法，适用于地下水、饮用水和较干净的地表水中的化学需氧量分析，另一种是重铬酸钾氧化法，适用于工业废水和生活污水中的化学需氧量分析。上述两种方法均为手工化学分析法，由于采用手工操作，存在以下缺点1、耗时，重铬酸钾氧化法一次分析通常需两小时以上，高锰酸盐指数法一次分析通常需40分钟～60分钟；2、操作繁琐、劳动强度大，易引入人为误差，从而影响检测精度；3、通常要将试样采集回试验室后再分析，运输过程中，试样往往容易发生变化，致使检测的结果与实际不符；4、耗费化学试剂。此外，重铬酸钾氧化法必须使用银盐作催化剂、用汞盐消除氯离子的干扰，因而大大增加分析费用，并造成新的严重污染。国外日本及欧洲一些国家检测化学需氧量通常采用高锰酸钾法，此种方法的特点是产生基线的溶液为推动液——水及高锰酸钾和稀硫酸组成的氧化液；试样经进样阀进入分析流路后再与氧化液混合，该氧化液与产生基线的氧化液相同。此种方法的缺点主要是基线噪音大，影响检测精度。

发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种化学需氧量的自动分析方法，此种方法不仅分析速度快，能在线自动检测，而且能有效地减小基线噪音，提高检测精度。
本发明提供的方法是对高锰酸钾法的改进，其技术方案是产生基线的溶液为推动液，该推动液通过测试分析仪器的分析流路形成基线被测绘；标样或试样在测试分析仪器的进样流路与氧化液混合后进入分析流路，在推动液的推动下通过分析流路形成谱图被测绘，试样谱图与标样谱图相比较获得检测结果。
上述方法使用的推动液和氧化液均为高锰酸钾和硫酸形成的水溶液。推动液中，高锰酸钾的浓度为0.25～2.5×10-3mol/L，硫酸的浓度为0.25～lmol/L；氧化液中，高锰酸钾的浓度为0.5～5×10-3mol/L，硫酸的浓度为0.5～2mol/L。
为了保证检测系统运行稳定，本发明采取的技术措施是在测试分析仪器的分析流路中设置色谱柱，使试样在分析流路中加热反应后经去除沉淀再进行检测分析。
本发明提供的方法，在进样时，试样或标样与氧化液的比例为1～2∶1。
本发明提供的方法既可用于地下水、河口水、地表水的化学需氧量分析，又可用于工业废水、生活污水的化学需氧量分析，当用于工业废水和生活污水的分析时，需将试样稀释，试样∶水＝1∶5～20。
本发明具有以下优点和有益效果1、产生基线溶液的改进及工艺流程的改进，从根本上解决了采用高锰酸钾体系的基线波动问题，大大减小了基线噪音，有利于提高分析精度。
2、节约化学试剂，所需试剂仅为常规标准方法的1～2％。
3、根据本方法可设计出具有在线自动检测功能的仪器，完成一次分析仅需4～6分钟。
四

图1是根据本发明所提供的化学需氧量的自动分析方法的一种工艺流程图；图2是根据本发明所提供的化学需氧量的自动分析方法的又一种工艺流程图；图3是根据本发明所提供的化学需氧量的自动分析方法的第三种工艺流程图；图4是根据本发明所提供的化学需氧量的自动分析方法的第四种工艺流程图。
五具体实施例方式
实施例1本实施例是对地表水中的化学需氧量的检测，其步骤如下1、标样的配制(1)称取草酸配成1000mg/L的标准水溶液作为母液；(2)将母液稀释，配制成一系列标样，各标样的浓度分别为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锰酸钾、浓硫酸及水。
方法将浓硫酸缓缓倒入水中搅匀，配成0.5mol/L的硫酸溶液，然后加入高锰酸钾，使溶液中高锰酸钾的浓度为0.5×10-3mol/L。
3、推动液的配制取上述氧化液500ml倒入500ml的水中，即配制成推动液。
4、试样谱图的测试绘制采用按图1所示的工艺流程设计的自动分析仪进行测试，仪器中的光学流通池为20mm光程，检测波长为530nm。
首先进行基线测绘，推动液C在低压泵3的驱动下，经进样阀4进入由恒温加热反应器5、光学流通池6和废液容器组成的分析流路，通过光学检测器7将信号传输给计算机处理系统8即在计算机显示屏上绘出一条基线。基线测绘完成后，将1∶1的试样S与氧化液R由低压泵1送至混合器2混合，然后经进样阀4进入分析流路，与此同时，推动液C在低压泵3的驱动下，也经进样阀进入分析流路，将试样S和氧化液R的混合液推入恒温加热反应器5，恒温加热反应器的温度控制在95C，试样中的有机物在高温下发生氧化反应，高锰酸钾被消耗，致使流过光学流通池6的溶液的颜色减退，从而在计算机显示屏上获得化学需氧量(COD)的谱图。
5、标样谱图的测试绘制测试绘制标样谱图所用的仪器、推动液、氧化液与测试绘制试样谱图所用的仪器、推动液、氧化液相同，测试方法也相同。将所配制的标样由稀到浓依次进行分析，即得一系列标准谱图。
6、试样测试结果计算将所绘制的试样谱图与标准谱图比较，则可计算出试样中的化学需氧量。
实施例2本实施例是对工业废水中的化学需氧量的检测，其步骤如下1、标样的配制；(1)称取葡萄糖配成1000mg/L的标准水溶液作为母液；
(2)将母液稀释，配制成一系列标样，各标样的浓度分别为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锰酸钾、浓硫酸及水方法将浓硫酸缓缓倒入水中搅匀，配成1.0mol/L的硫酸溶液，然后加入高锰酸钾，使溶液中的高锰酸钾的浓度为3×10-3mol/L。
3、推动液的配制取上述氧化液500ml倒入500ml的水中，即配制成推动液。
4、稀释试样将试样用水稀释，试样∶水＝1∶10。
5、试样谱图的测试绘制采用按图4所示的工艺流程设计的自动分析仪进行测试，仪器中光学流通池为5mm光程，检测波长为530nm。
测试方法与实施例1相同，与实施例1不同之处是(1)图4所示的工艺流程中，试样S和氧化液R由低压泵1送入混合器2混合后还要进入反应器10进一步混合才经进样阀4进入分析流路；(2)在恒温加热反应器5氧化反应后的试样溶液经色谱柱9除去沉淀后再进入光学流通池6。
6、标准谱图的测试绘制测绘标准谱图所用的仪器、推动液、氧化液与测绘试样谱图所用的仪器、推动液、氧化液相同，测试方法也相同。将所配制的标样由稀到浓依次进行分析，即得一系列标准谱图。
7、试样测试结果计算将所测绘的试样谱图与标准谱图比较，则可计算出试样中的化学需氧量。
实施例3本实施例是对河口水中的化学需氧量的检测，其步骤如下1、标样的配制配制标样的原料和方法与实施例1相同。
2、氧化液的配制配制氧化液的原料和方法与实施例1相同，高锰酸钾的浓度为0.5×10-3mol/L，硫酸的浓度为1.0mol/L。
3、推动液的配制配制推动液的原料和方法与实施例1相同。
4、试样谱图的测试绘制采用按图3所示的工艺流程设计的自动分析仪进行测试，仪器中的光学流通池为20mm光程，检测波长为530nm。
测试方法与实施例1相同，与实施例1不同之处是图3所示的工艺流程中，试样S和氧化液R由低压泵1送入混合器2混合后还要进入反应器10进一步混合才经进样阀4进入分析流路。
5、标准谱图的测试绘制测绘标准谱图所用的仪器、推动液、氧化液与测绘试样谱图所用的仪器、推动液、氧化液相同，测试方法也相同。将所配制的标样由稀到浓依次进行分析，即得一系列标准谱图。
6、试样测试结果计算试样测试结果计算与实施例1相同。
实施例4本实施例是对生活污水中的化学需氧量的检测，其步骤如下1、标样的配制配制标样的原料和方法与实施例2相同。
2、氧化液的配制配制氧化液的原料和方法与实施例1相同，高锰酸钾的浓度为2×10-3mol/L，硫酸的浓度为1.0mol/L。
3、推动液的配制配制推动液的原料和方法与实施例1相同。
4、稀释试样将试样用水稀释，试样∶水＝1∶5。
5、试样谱图的测试绘制采用按图2所示的工艺流程设计的自动分析仪进行测试，仪器中光学流通池为5mm光程，检测波长为530nm。
测试方法与实施例1相同，与实施例1不同之处是图2所示的工艺流程中，在恒温加热反应器5氧化反应后的试样溶液经色谱柱9除去沉淀后再进入光学流通池6。
6、标准谱图的测试绘制测绘标准谱图所用的仪器、推动液、氧化液与测绘试样谱图所用的仪器、推动液、氧化液相同，测试方法也相同。将所配制的标样由稀到浓依次进行分析，即得一系列标准谱图。
7、试样测试结果计算试样测试结果计算与实施例2相同。
权利要求
1.一种化学需氧量的自动分析方法，包括标样的测试分析与试样的测试分析，标样和试样的测试分析均包括基线的测绘与被测物质谱图的测绘，其特征在于(1)产生基线的溶液为推动液，该推动液通过测试分析仪器的分析流路形成基线被测绘，(2)标样或试样在测试分析仪器的进样流路与氧化液混合后进入分析流路，在推动液的推动下通过分析流路形成谱图被测绘。
2.根据权利要求1所述的化学需氧量的自动分析方法，其特征在于推动液和氧化液均为高锰酸钾和硫酸形成的水溶液。
3.根据权利要求2所述的化学需氧量的自动分析方法，其特征在于(1)推动液中，高猛酸钾的浓度为0.25～2.5×10-3mol/L，硫酸的浓度为0.25～1mol/L。(2)氧化液中，高猛酸钾的浓度为0.5～5×10-3mol/L，硫酸的浓度为0.5～2mol/L。
4.根据权利要求1或2或3所述的化学需氧量的自动分析方法，其特征在于试样在分析流路中加热反应后经去除沉淀再进行检测分析。
5.根据权利要求1或2或3所述的化学需氧量的自动分析方法，其特征在于进样时试样或标样与氧化液的比例为1～2∶1。
6.根据权利要求4所述的化学需氧量的自动分析方法，其特征在于进样时试样或标样与氧化液的比例为1～2∶1。
全文摘要
一种化学需氧量的自动分析方法,包括标样的测试分析与试样的测试分析,标样和试样的测试分析均包括基线的测绘与谱图的测绘。产生基线的溶液为推动液,该推动液通过测试分析仪器的分析流路形成基线被测绘,标样或试样在测试分析仪器的进样流路与氧化液混合后进入分析流路,在推动液的推动下通过分析流路形成谱图被测绘。推动液与氧化液均为高锰酸钾和硫酸形成的水溶液。此种方法从根本上解决了采用KMnO
文档编号G01N35/08GK1373366SQ0211348
公开日2002年10月9日 申请日期2002年3月20日 优先权日2002年3月20日
发明者张新申, 蒋小萍 申请人:四川大学