COD消解装置使用方法和测试方式
时间:2021-02-25 阅读:2671
一 概 述
- 产品特点
- 微电脑控制温度和时间,准确直观,消解完成蜂鸣提示。
- 可消解多种物质:本说明书主要介绍化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)等的消解测试方法。
- 省时、省费用,操作简单方便,恒温精度高;
- 用于COD消解时—环保局《水和废水监测分析方法》(第四版)P216
推荐方法:
A、采用密封消解,具有抗氯离子干扰的能力,能测定COD值大于50mg/l以上,氯离子含量高达1000mg/l的水平。
- 可测定10mg/l以下低COD值。
2、适用范围及主要用途
XJ-Ⅲ(COD、TP、TN)消解装置(简称装置,下同)可对各种地表水、生活污水、工业废水中化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)等进行消解测定。
广泛适用于各级环保部门、水资源管部门及公共卫生部门对水质的鉴定与管理。
3、型号的组成及其意义
4、使用环境条件
装置应在下述条件下使用
①环境温度:10~40℃;
②环境湿度:≤80%RH;
③大气压力范围:86kPa~106kPa。
5、工作条件
①装置应在A.C(220±22)V (50±1)Hz电源上工作。
②工作制方式:连续。
二 结构特征
- 箱体:冷轧板冲压成型,表面涂装处理,美观大方。
- 控制电路:微电脑控制温度、时间。
3、炉体:铝质炉体,优质发热及保温材料,经久耐用。
4、保护罩:ABS保护罩,安全可靠。
三 基本原理
1、对于COD的消解、测试:
装置采用硫酸——重铬酸钾消解体系,水样消解后,剩余的重铬酸钾,以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵进行滴定,计算出COD值,COD值也可用比色法,比色法根据比耳定律,在600nm处测定三价铬浓度作为中间指示量,按工作曲线得出被测水样化学需氧量。
由于装置在硫酸——重铬酸钾消解体系中加入硫酸铝钾、钼酸铵为助催化剂,并采用密封法,因此大大缩短了消解时间,同时密封法有阻止氯离子被重铬酸钾氧化为氯气的作用,再结合加入适量的硫酸汞为掩蔽剂可以测定高氯废水的化学需氧量。
2、对于TP、TN的消解、测试:
通过提高消解温度和消解压力从而缩短消解时间,测试方法与标准方法相同,能满足国家标准(GB11889-11915-89)水质词(第3-7部分)与分析方法的要求。
四 技术特性
1、装置是为适应所需用途(概述中2)而制造的,用于化学需氧量、总磷、总氮消解、测试的一种仪器。
- 主要技术参数(如表1)
表1 主要技术参数
项目 | 参数 |
温度控制范围 | (100~160)±0.5℃ |
测量范围 | COD:5 ~ 2500 mg/L TP:0.01~0.6 mg/L TN:0.05~4 mg/L |
抗氯离子干扰能力 | ≤10000mg/L |
精密度 | COD值在10 ~ 50 mg/L时,相对标准偏差≤10% |
COD值在50 mg/L以上时,相对标准偏差≤5% | |
准确度 | COD值在10 ~ 50 mg/L时,相对误差≤10% |
COD值在50 mg/L以上时,相对误差≤5% | |
测样数量 | 6组平行样 |
平均消耗功率 | ≤300W |
外型尺寸 | 370mm×430mm×170mm |
1、使用说明
①时间显示窗
②温度显示窗
③加热及电源指示灯
④移位键(进行设定操作必须先按该键)
⑤进位及闹钟键(设定时作数字进位用,工作时作闹钟起动、停止、复位用)
⑥电源开关
- 找开电源开关“Ⅰ”。
- 闹钟及温度设定(如下表)
时间以25分00秒,温度以160℃为例(由④、⑤两键配合完成):
按④次数 | 点亮数码管 | 按⑤使之为 | 变化范围 | |
1 | 时 间 窗 | 分十位 | 2 | 0~5 |
2 | 分个位 | 5 | 0~9 | |
3 | 分十位 | 0 | 0~5 | |
4 | 分个位 | 0 | 0~9 | |
5 | 温 度 窗 | 百位 | 1 | 1 |
6 | 十位 | 6 | 0~6 | |
7 | 个位 | 0 | 0~9 |
设定时温度窗小数位一直显示“L”作为输入状态指示,小数位不能设定。
当设定完后一位(温度个位)后再按④一次即复位(恢复全亮),此时时间显示“25:00”,温度显示实际炉体温度并不断上升,直至达到设定温度,此时加热指示灯将熄灭或闪烁,约经过8-15分钟(与室温、温度设定值有关),温度到达设定值,如果时间充裕,让消解炉炉温自动平衡15分钟左右,这样消解炉的温度均匀性更好,每支试管的消解温度也更加均匀、准确。
- 闹钟的使用
如果需要闹钟来确定消解时间,可由⑤键来完成(时间应预先设定)。方法为(工作状态下):
- 按⑤一次闹钟启动(以倒计时方式进行),秒闪闪动。
- 计时结束,时间窗显示“00:00”并蜂鸣提示;此时:
- 短按⑤一次,蜂鸣停止,并进入恒温状态,呆继续进行下一批样品消解。
- 如果不继续消解,按电源开关,关闭电源,停止COD消解装置工作,节约能源。
注:不使用闹钟并不影响本机温度的控制。
(4)、不同物质消解温度及消解时间(如下表)
名称 | 化学需氧量(COD) | 总磷(TP) | 总氮(TN) |
消解温度(℃) | 160 | 140 | 140 |
消解时间(min) | 25 | 15 | 20 |
注:①、表中COD消解时间已包含7分钟预热样品时间;
②、COD消解时可选用160℃或165℃,测试结果相同。
- 注意事项:
- 蜂鸣器鸣叫有四种可能:
A、前述计时时间结束; B、温度超越设定值+5℃;
C、加热管故障; D、传热器故障;
- 若开机不进行设定,仪器将按出厂时的设定参数自行运行。
- 样品放入消解装置进行消解,采用密封法时,务必将塑料罩盖上。
- 样品消解完毕,应在关断电源冷却后方能取出消解管,以策安全。
- 操作时应十分小心,试剂为强酸,切勿直接接触。
- 不要将试剂溅在装置上,造成对仪器的腐蚀,如果出现此情况,应立即清除干净。
- 消化管在清洗,烘干处理等过程中,应小心轻放,避免造成玻璃破裂现象。
- 消化管在每次使用前,应检查管身是否破裂(特别是瓶口处),出现此情况不能使用,被怀疑玻璃材料强度不可靠的消解管不要勉强使用。
- 密封盖内的密封垫经多次使用后,如已变形应进行更换,以保证密封性能,密封盖螺纹受腐蚀后也应更换。
六 消解、测试方式
(一)化学需氧量(COD)
一、测试前准备工作
1、应有如下仪器及器皿:
分光光度计、3cm比色皿、25mL消解管、移液管(1ml、3ml、5ml、10ml)、25ml滴定管、150ml锥形瓶、20ml量筒。
2、应事先准备好下列试剂(配制方法见附录A):
重铬酸钾标准溶液、试亚铁灵指示剂、硫酸亚铁铵标准溶液、消化液Ⅰ、消化液Ⅱ、消化液Ⅲ、催化剂、掩蔽剂、10%H2SO4。
- 将装置电源打开并设定好25min、160℃。
二、测试步骤
1、检查装置是否设定为25min、160℃并进入平衡状态,找开分光光度计预热。
2、准确吸取均匀水样3.00ml(每批水样在测试的同时需做二个空白)置于消化管中,准确加入1.00ml掩蔽剂、(不含氯离子的水样改加1ml10%的H2SO4),3.00ml消化液、5.00ml催化剂,摇匀。
3、旋紧密封盖(不含氯离子的水样和不含低沸点有机物的水样测试时,可用开管测试,方法一样)。依次将消化管插入已到达160℃的装置恒温体孔中,按“⑤”键启动闹钟,此时水样开始进行定时,定温催化消解工作。
- 当闹钟定时结束发出鸣叫信号时,整个消解过程完毕,待冷却后,将消解管按顺序从装置中取出,用滴定法或比色法测出COD值。
A、滴定法:
a、将样液转移到150ml锥形瓶中,用20ml蒸馏水分三次冲洗消解管,冲洗液并入锥形瓶中,加入2—3滴试亚铁灵指示剂用硫酸亚铁标准溶液回滴(注2),溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量,计算出COD值。
b、计算: (V0-V1)×C×8×1000
COD(mg/L)=
V2
式中:V0——空白消耗硫酸亚铁铵标准溶液用量(mL)。
V1——水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液用量(mL)。
V2——水样体积(mL)。
C——硫酸亚铁铵标准溶液浓度(mol/L)。
8——氧(1/2O)摩尔质量(g/mol)。
B、比色法:
a.打开密封盖,用移液管在每支消解管中加入3.00ml蒸馏水,盖上密封盖,摇匀,待冷却。
b.将已预热分光光度计波长调至600nm,按使用方法调“0”及“100%”,符合要求后进行测试。
C.将溶液移入30mm比色皿中(空白相同),进行比色,记下吸光度。
d.计算:
根据绘制的工作曲线(曲线绘制见附录B),计算出斜率。
COD=A * F * K
式中:A——为样品的吸光度。
F——为稀释倍数。
K——为曲线斜率倒数,即A=1时的COD值。
注1:每批水样在测试的同时,必须同时做2个空白试样。
注2:硫酸亚铁铵浓度根据消化液浓度而定。
a、加入消化液Ⅰ,用0.05000mol/L硫酸亚铁铵。
b、加入消化液Ⅱ,用0.02500mol/L硫酸亚铁铵。
c、加入消化液Ⅲ,用0.01000mol/L硫酸亚铁铵。
(二)总磷(TP)
一、测试前准备工作
1、应有如下仪器及器皿:
分光光度计、30mm比色皿、25mL消解管。
2、应事先准备好下列试剂:(配制方法见附录A)。
1+1硫酸、过硫酸钾、10%抗坏血酸、钼酸盐溶液、磷标准溶液(贮备液、使用液)
3、将装置电源打开并设定好15nim,140℃。
二、测试步骤
1、检查消解装置是否设定为15nim、140℃并进放平衡状态,打开分光光度计预热。
2、吸取15m L水样(空白相同)于消解管中,(如样品中含磷浓度超过0.6mg/L时呆酌情少取样或稀释后再取样)。加2.5mL过硫酸钾,旅紧密封盖,依次将消解管插入已达140℃的消解装置恒温体孔中,按“⑤”键启动闹钟,此时水样开始进行定时定温的消解工作。
3、当闹钟定时结束发出鸣叫信号时,整个消解过程完毕,将消解管顺序从装置中取出,待管内液体冷却至室温时,再用蒸馏水稀释至25ml。
4、显色;向消解管中加入0.6ml抗坏血酸,混匀,30秒后加1.2ml钼酸盐溶液充分混匀。
5、测试:室温下放置15分钟后,移取部分溶液至30mm的比色皿,在分光光度计波长700nm处,按比色操作调“100%”及“0.0”符合要求后,以浓度空白管作参比,测出吸光度,记下读数,从工作曲线上查得磷的含量。
6、工作曲线的绘制:
取7支消解管,分别加入磷的标准使用液0.00、0.25、1.50、2.50、5.00、7.50,加水至15ml。然后按测定步骤进行测定,扣除空白试验的吸光度后,和对应磷的含量绘制工作曲线。
7、计算:
总磷含量以C(mg/L)表示,按下式计算。
式中:M——试样测得含磷量,μg。
V——测定用水样体积,ml。
(三)总磷(TN)
一、测试前准备工作
1、应有如下仪器及器皿:
紫外分光光度计、10mm石英比色皿、25ml消解管
2、应事先准备好下列试剂:(配制方法风附录A)
无氨水、碱性过硫酸钾、1+9盐酸、硝酸钾标准溶液(贮备液、使用液)
3、将装置电源打开设定好20min,140℃。
二、测试步骤
1、检查消解装置是否设定为20min、140℃并进入平衡状态,打开紫外分光光度计预热。
2、取调好PH值5-9的水样10ml(水样中含氮量超过4mg/L时可酌情少取水样或稀释后再取样)于消解管中,加入5ml碱性过硫酸钾溶液,旋紧密封盖,依次将消解管插入已达140℃的消解装置恒温体孔中,按“⑤”键启动闹钟,此时水样开始进行定时定温的消解工作。
3、当闹钟定是结束发出鸣叫信号时,整个消解过程完毕。将消解管按顺序从装置中取出,待管内液体冷却至室温时,加1+9盐酸1ml用无氨水定溶至25ml。
4、移取部分溶液至10mm石英比色皿中,按比色操作调分光光度计“100%”及“0”符合要求后,以无氨水作参比,分别在波长为220nm及275nm测定吸光度,记下读数,并计算出校正吸光度A,然后按A的值查校准曲线并计算总氮(以NO3 – N计)含量。
5、校准曲线的绘制
取7支消解管,分别加入硝酸盐氮标准使用液0.00、0.10、1.00、2.50、5.00、10.00ml,加无氨水稀释至10.00ml。按以上步骤进行测定,测出吸光度后,分别按下式求出除零浓度外其他校准系列的校正吸光度AS和零浓度的校正吸光度Ab及其差值Ar
式中—标准溶液在220nm波长的吸光度。
—标准溶液在275nm波长的吸光度。
—零浓度(空白)标准溶液在220nm波长的吸光度。
—零浓度(空白)标准溶液在275nm波长的吸光度。
按Ar值与相应的NO3-N含量(ug)绘制校准曲线。
6、计算:
总氮含量以C(mg/L)表示,按下式计算。
式中:M——试样测出含氮量,ug。
V——测定用试样体积,ml。
七 故障分析与排除
简单故障请参阅表2
表2 简单故障分析处理
故障现象 | 原 因 分 析 | 排 除 方 法 | 备注 |
电源指示灯不亮 | ①插座无电源 ②电源线未插好 ③熔断器熔断 | ①查插座 ②插上电源线 ③换(8A)熔断器 | 仪器后部 |
不加热(不升温) | ①加热指示灯不亮为线路板故障 ②加热指示灯亮为炉体故障 | ①换线路板 ②检查炉体 |
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升温慢或升不到设定温度 | 炉体内部加热棒烧断 | 更换加热棒 | 加热棒为300W/支 |
Eror—1 | 加热管坏 | 更换加热管 |
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Eror—2 | 传感器坏 | 换PT100 |
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炉温与显示不一致 | 平衡时间不够 | 稍微等待 |
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定时时间不准 | 偏差太大为线路板故障 | 换线路板 |
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定时时间到不蜂鸣 | 蜂鸣器损坏 | 换蜂鸣器 |
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因超温引起致蜂鸣器反复鸣叫 | ①8A可控硅短路 ②线路板故障 | ①换8A可控硅 ②换线路板 |
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消解管漏气 | ①胶垫变形 ②密封盖损坏 ③消解管有裂纹 | ①换胶垫 ②换密封盖 ③换消解管 |
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八 保养和维修
- 装置应安装在具有可靠接地线的220V单相电源上。
- 为了保持装置的美观,不准用酸和碱及其它腐蚀性物品擦试仪器表面。
- 由于装置使用温度较高,使用中应避免接触装置消解孔及表面装饰钢圈。
- 装置使用完毕后应切断工作电源,拔掉电源线,不宜通电过夜。
- 若长时间不使用装置,应清洁后置于干净、干燥环境中存放。
九 验收及贮存
1、验收
①开箱后应拿出使用说明书按“附件清单”查对所有附件是否齐全,规格是否相符。
②参照使用说明书进行验收运行。
2、贮存
热解吸装置开箱前或开箱后长期不用时,应贮存在下述条件下:
- 环境温度:0℃~40℃
- 相对湿度:≤80%RH
- 大气压力范围:86Kpa~106KPa
十 附件清单
名 称 | 数量 | 名 称 | 数量 |
1、产品使用说明书 | 1本 | 4、消化管 | 15支 |
2、电源线 | 1份 | 5、保险管(8A) | 1只 |
3、产品质量跟踪卡 | 1份 |
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|
注:备用保险管已置于电源插座内。