沉水植物對水體凈化作用實驗 張敏

1、 沉水植物對水體凈化作用實驗指導(dǎo)老師：和樹莊姓名：張敏 環(huán)境科學(xué)同組成員：趙興文、張俐桃、李翠琳、羅劍、張若尚沉水植物對水體凈化作用實驗一、 實驗?zāi)康模ㄒ饬x） 掌握滴定法的操作； 掌握重鉻酸鉀法測定水樣中的CODcr; 通過實驗了解沉水植物對水體的凈化作用； 比較不同沉水植物對水體凈化作用的大??； 二、 實驗原理 化學(xué)需氧量（COD），是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所耗氧化劑的量，以單位mg/L來表示； 在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，并在強酸介質(zhì)下以銀鹽（硫酸-硫酸銀）作催化劑，經(jīng)沸騰回流后，以試亞鐵靈為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀，由消耗的硫酸亞鐵銨的量換算成

2、消耗氧的質(zhì)量濃度； 在酸性重鉻酸鉀條件下，芳烴及吡啶難以被氧化，其氧化率較低。在硫酸銀催化作用下，直鏈脂肪族化合物可有效地被氧化； 污染物在水體中因沉水植物等的作用，其含量會逐步衰減； 不同的植物，對水體中污染物的降解性有差別； 化學(xué)需氧量COD能反映了出中受還原性物質(zhì)污染的程度； 水被有機物污染是很普遍的，一次化學(xué)需氧量也是作為有機物相對含量的一個指標(biāo)。三、 實驗儀器及試劑1 實驗儀器：回流裝置（帶有24號標(biāo)準(zhǔn)磨口的250mL錐形瓶的全玻璃回流裝置?；亓骼淠荛L度為300500mm。若取樣量在30mL以上，可采用帶500mL錐形瓶的全玻璃回流裝置。）、可調(diào)電爐、25ml酸式滴定管、鐵架臺、吸

3、管、洗耳球、量筒、燒杯、滴定臺、蝴蝶夾、玻璃珠等。2 實驗試劑： 硫酸銀；硫酸(H2SO4)，p1.84g/mL；硫酸銀硫酸試劑：向1L硫酸中加入10g硫酸銀.放置12天使之溶解，并混勻，使用前小心搖動；濃度為C(1/6K2Cr2O7)0.250mol/L的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：將12.258g在105干燥2h后的重鉻酸鉀溶于水中，稀釋至1000mL；濃度為C(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O0.10mol/L的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液；溶解39g硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O于水中，加入20mL硫酸，待其溶液冷卻后稀釋至1000mL；試亞鐵靈指示劑溶液：稱

4、取1.458g鄰非啰啉、0.695g硫酸亞鐵溶于水中，稀釋至100mL，貯于棕色瓶內(nèi)；四、 實驗步驟（1） 水樣的測定：取20mL水樣于錐形瓶中，再加入10.0mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液和幾顆防爆沸玻璃珠，搖勻；將錐形瓶接到回流裝置冷凝管下端，接通冷凝水。從冷凝管上端緩慢加入30mL硫酸銀硫酸試劑，以防止低沸點有機物的逸出，不斷旋動錐形瓶使之混合均勻。自溶液開始沸騰起回流兩小時。冷卻后，用2030mL水自冷凝管上端沖洗冷凝管后，取下錐形瓶，再用水稀釋至140mL左右。 溶液冷卻至室溫后，加入3滴試亞鐵靈指示劑溶液，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變?yōu)榧t褐色即為終點。記下硫酸亞鐵

5、銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗毫升數(shù)。（2）平行試驗：測定水樣的同時，按相同步驟以20.0mL蒸餾水代替水樣進行平行試驗，記錄下空白滴定時消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)。(3)硫酸亞鐵銨的標(biāo)定：每次測定前，必須用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確標(biāo)定硫酸亞鐵銨溶液的濃度。取10.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中，用水稀釋至約100mL，加入30mL硫酸，混勻，冷卻后，加3滴(約0.15mL)試亞鐵靈指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色變?yōu)榧t褐色，即為終點。記錄下硫酸亞鐵銨的消耗量（ml）。補充：本次試驗分六個周完成，每個組每個周需測一次COD.五、實驗結(jié)果（1） 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的計算： 式

6、中：V-滴定時消耗硫酸亞鐵銨溶液的毫升數(shù)。（2）以mg/L計的水樣化學(xué)需氧量，計算公式如下： 式中：C 硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L；V1滴定空白時所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；V2滴定水樣時所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；V0水樣的體積，mL。本小組為第五組，所做實驗為空白水池水樣COD的測定，其實驗結(jié)果如下： 項目次數(shù)標(biāo)定時硫酸亞鐵銨用量（ml）滴定空白硫酸亞鐵銨用量（ml）滴定水樣硫酸亞鐵銨用量（ml）硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mol/L）CODcr(mg/L)第一次2.351.153.500.1064340.480第二次22.4511.304.500

7、.1114303.008第三次24.3518.8011.490.1027300.295第四次第五次24.3020.3813.300.1029291.413第六次24.2010.404.200.1033256.184六、 結(jié)果分析及討論1. 本實驗共需測6次COD,每周一次，實測五次。其中前面3次由于重鉻酸鉀藥品存在問題，測出的數(shù)據(jù)有誤，三次實驗均失敗。發(fā)現(xiàn)問題后，第四周換重鉻酸鉀藥品后，配制試劑，為下面實驗做準(zhǔn)備。第五、六周用換過的重鉻酸鉀溶液繼續(xù)實驗，并得到實驗結(jié)果。2. 第一次實驗時，沒有將硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋10倍，導(dǎo)致實驗誤差很大，實驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；3. 本小組的水樣為空白池的水樣，無沉水植物，理論上COD數(shù)值變化不會太大（沒有沉水植物的凈化作用），但第五次與第六次的COD卻相差了約35mg/L,說明實驗過程存在問題。對比第五、六兩次的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)第六次中標(biāo)定時硫酸亞鐵銨的用量與滴定空白時硫酸亞鐵銨的用量相差很大，所以可以推斷是第六次的實驗過程存在問題。七、 注意事項（1） 對于COD值小于50mg/L的水樣，應(yīng)采用低濃度的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化，加熱回流以后，采用低濃度的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴；（2） 該方法對未經(jīng)稀釋的水樣其測定上限為700mg/L，超過此限時必須經(jīng)稀釋后測定；（3） 測定結(jié)果一般保留三位有效數(shù)字，對COD值小的水樣，當(dāng)計算出COD值小于10m