一、概述
化學(xué)耗氧量（COD）是指在一定的條件下，氧化1升水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量（以氧量計(jì)算，用mg/L表示），是評(píng)價(jià)水體中污染物質(zhì)相對(duì)含量的一項(xiàng)重要綜合指標(biāo)，也是對(duì)河流、工業(yè)污水監(jiān)控以及污水處理廠排污控制的一項(xiàng)重要參數(shù)。
本儀器以催化快速法為基礎(chǔ)，采用單色冷光源測(cè)量有色溶液的顏色變化，利用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的實(shí)驗(yàn)室精密分析儀器。
儀器由消解器和儀器主機(jī)組成，具有自動(dòng)控溫、計(jì)時(shí)、調(diào)零、線性回歸、曲線儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)打印等功能。由于測(cè)定過(guò)程使用強(qiáng)氧化劑，腐蝕性較強(qiáng)，稍有不慎對(duì)儀器和氧化劑輸送系統(tǒng)會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕，為此我們開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)氣壓進(jìn)樣方式從而避免了可能發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象。儀器可廣泛用于環(huán)境保護(hù)、科研監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，是環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制的理想儀器。
二、工作原理
水中的有機(jī)物和某些還原性物質(zhì)，在酸性重鉻酸鉀溶液中被氧化， Cr6+被還原為Cr3+，比色測(cè)定Cr3+含量，即可推算出樣品中有機(jī)物及還原性物質(zhì)的含量。
三、技術(shù)指標(biāo)
1、溫度控制范圍：160℃~185℃
2、控溫精度：±2℃
3、測(cè)量范圍：5~1000mg/L、1000mg/L~3000 mg/L（大于3000mg/L請(qǐng)將樣品稀釋?zhuān)?/span>
4、測(cè)量誤差：5~100 mg/L，誤差≤±5 mg/L
100 mg/L~3000 mg/L，相對(duì)誤差≤±5 %
5、抗氯干擾：Cl-<1000mg/L
6、消解時(shí)間：10~120min
7、外型尺寸：消解器350mm×220mm×120mm
比色計(jì)390mm×320mm×220mm
8、重量：消解器10kg
主機(jī) 4kg
9、功耗：消解器900W（zui大）
主機(jī) 10W
四、儀器的組成
儀器主要由消解器和儀器主機(jī)組成。
1、 消解器
YH-16消解器 0C 分 設(shè)定 啟動(dòng) 定時(shí) 計(jì)時(shí) |
YH-16消解器前面板圖
消解器由前面板、加熱器等組成。加熱爐可一次加熱消解16個(gè)樣品。
1-1 溫度顯示窗口：顯示加熱器當(dāng)前溫度值或溫度設(shè)定值
1-2 時(shí)間顯示窗口：顯示計(jì)時(shí)時(shí)間及設(shè)定時(shí)間值
1-3 溫度設(shè)定：加熱器溫度預(yù)設(shè)值為165℃，按設(shè)定鍵可改變溫度設(shè)定值，按啟動(dòng)鍵后，消解器開(kāi)始加熱。正常使用時(shí)，只要按啟動(dòng)鍵后，消解器開(kāi)始加熱至165℃。
1-4 時(shí)間設(shè)定：時(shí)間預(yù)設(shè)值為15分鐘，按定時(shí)鍵改變時(shí)間設(shè)定值，按計(jì)時(shí)鍵后，啟動(dòng)計(jì)時(shí)功能
2、儀器主機(jī)
儀器主機(jī)主要包括前面板、后面板、打印機(jī)、自動(dòng)進(jìn)樣裝置等。
2-1前面板
2-1儀器主機(jī)前面板
1、顯示窗口：192*64LCD顯示器，顯示過(guò)程參數(shù)，實(shí)驗(yàn)提示及實(shí)驗(yàn)結(jié)果等
2、鍵盤(pán)：
0~9：數(shù)字鍵
• ：小數(shù)點(diǎn)及“—”號(hào)復(fù)合鍵
當(dāng)輸入負(fù)的截距b時(shí)，*次按“• ”，即是負(fù)號(hào)“—”
刪除：刪除錯(cuò)誤的數(shù)字輸入
Yes：是，操作提示選擇鍵
No：否，操作提示選擇鍵
測(cè)量：試樣從進(jìn)液口進(jìn)樣（進(jìn)液口為儀器前面的一根白色的四氟管，進(jìn)液時(shí)，只要把該管子插入到消解完的樣品里即可）。
功能：在主畫(huà)面儀器所要完成的操作
復(fù)位：重新啟動(dòng)儀器
2-2 后面板
2-2儀器主機(jī)后面板
2-3打印機(jī)
up-24字符微型打印機(jī)（換打印紙時(shí)，只要按下打印機(jī)上面的按紐，取出剩余的打印紙，換上新的打印紙）
五、儀器操作要求
1、儀器應(yīng)放于干燥的房間內(nèi)，置于穩(wěn)固臺(tái)面上，房間內(nèi)應(yīng)無(wú)腐蝕性氣體。
2、儀器應(yīng)盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)及高頻設(shè)備，避免陽(yáng)光直射
3、環(huán)境溫度：5~40℃
4、相對(duì)濕度：≤85%
5、電源：交流電壓220V±22V、頻率50Hz±0.5Hz
六、儀器操作
儀器使用前應(yīng)打開(kāi)電源、預(yù)熱半小時(shí)后再進(jìn)行正常測(cè)量。
1、打開(kāi)消解器后面板的電源開(kāi)關(guān)，消解器設(shè)定溫度165℃，定時(shí)時(shí)間15分鐘。
2、按溫控啟動(dòng)鍵，啟動(dòng)加熱、溫度控制。溫控器跟蹤顯示加熱爐溫度。當(dāng)設(shè)定溫度值達(dá)到后，將裝有樣品的反應(yīng)管依次放入加熱爐的加熱孔內(nèi)，此時(shí)爐溫會(huì)有少許下降，待爐溫重新回到160℃時(shí)，按定時(shí)器計(jì)時(shí)鍵啟動(dòng)消解計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)器從0開(kāi)始計(jì)時(shí)直至?xí)r間設(shè)定值，計(jì)時(shí)到后將反應(yīng)管從加熱爐中依次取出，冷卻、待測(cè)。
注：若有后續(xù)樣品需要加熱消解，按計(jì)時(shí)鍵即可。
3、打開(kāi)儀器主機(jī)后面板的電源開(kāi)關(guān)，儀器顯示如下。
歡迎使用
COD快速測(cè)定儀
請(qǐng)按回車(chē)鍵
4、按回車(chē)鍵，顯示如下儀器準(zhǔn)備調(diào)零。
調(diào)零...
將空白溶液置于進(jìn)樣口
請(qǐng)按測(cè)量鍵
4-1、將蒸餾水置于進(jìn)樣口，按測(cè)量鍵，儀器自動(dòng)吸入水樣，顯示如下。
正在調(diào)零...
V0=xxxxmV
正在進(jìn)樣... xxS
4-2 、約10秒后，吸液結(jié)束，顯示如下。
正在調(diào)零...
V0=xxxxmV
請(qǐng)按回車(chē)鍵確認(rèn)
注：如需再次調(diào)零可重復(fù)4-1、4-2。
5、等待約10秒后，U0 顯示相對(duì)穩(wěn)定，按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示如下準(zhǔn)備建立曲線。
建立曲線?（Y/N）
5-1、選擇N（NO）則進(jìn)入6，選擇Y（YES）則顯示如下。
、
1．手動(dòng)建立曲線
2．線性回歸曲線
請(qǐng)選擇[12]
5-2、手動(dòng)建立曲線。（該功能主要是儀器在使用過(guò)程中用戶(hù)不小心把正在使用的曲線刪除了以后，可以從打印機(jī)上直接找到曲線的斜率、截距。正常情況下不使用。）。按1并按回車(chē)鍵確認(rèn)后顯示如下。
手動(dòng)建立曲線
斜率 k=
5-2-1、輸入斜率值并按回車(chē)鍵確認(rèn)后顯示如下。
手動(dòng)建立曲線
斜率 k=xxxx.x
截距 b=
5-2-2、輸入截距值并按回車(chē)鍵確認(rèn)后顯示如下。
手動(dòng)建立曲線
斜率 k=xxxx.x
截距 b=-xx.x
保存曲線?（Y/N）
5-2-3、選擇N（NO）則進(jìn)入6，選擇Y（YES）則顯示如下。
保存曲線...
斜率 k=xxxx.x
截距 b=-xx.x
輸入曲線號(hào)[12345]
輸入1～5曲線號(hào)，按回車(chē)鍵確認(rèn)。
5-3、線性回歸曲線（用戶(hù)自己用標(biāo)液建立的曲線）。在5-1處按2顯示如下。
線性回歸曲線...
第1點(diǎn)濃度 C=0000mg/L
輸入第1點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度值（比如200 mg/L），按回車(chē)鍵確認(rèn)。顯示如下。
線性回歸曲線...
第1點(diǎn)濃度 C=200mg/L
第1點(diǎn)吸光值 A=0.000
按測(cè)量鍵排空上次管道中的殘留液后，把消解完的待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液置于進(jìn)液口，再按一次測(cè)量鍵測(cè)定該濃度的吸光值，待吸光值穩(wěn)定后按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示如下。
線性回歸曲線...
第1點(diǎn)濃度 C=200mg/L
第1點(diǎn)吸光值 A=0.145
繼續(xù)?（Y/N）
若繼續(xù)則按YES鍵重復(fù)執(zhí)行（zui多5次），不繼續(xù)則按NO鍵退出，并顯示如下。
線性回歸曲線...
r=0.xxxx
C=xxxx.*A-xxxx.x
保存曲線?（Y/N）
水體中的COD濃度C同消解后的樣品吸光度A在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系，其計(jì)算式如下：
C=k×A+b
該直線被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)曲線（工作曲線或校正曲線）通常利用zui小二乘法的原則建立。
所謂zui小二乘法就是要求一系列標(biāo)準(zhǔn)濃度的估計(jì)值與實(shí)際值的誤差的平方和zui小。
式中k—表示標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，其值在1～9999.9之間；式中b—表示標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距，其值在-9999.9~9999.9之間；相關(guān)系數(shù)r —表示曲線真實(shí)值的程度，其值在0~1之間。
選擇N（NO）則進(jìn)入6，選擇Y（YES）則重復(fù)5-2-3。
6、測(cè)量零點(diǎn)（該功能正常情況下不用，在該畫(huà)面下直接選擇N（NO）鍵）。
測(cè)量零點(diǎn)?（Y/N）
6-1、選擇N（NO）則進(jìn)入7，選擇Y（YES）則顯示如下。
測(cè)量零點(diǎn)...
A=
請(qǐng)按測(cè)量鍵
6-2、先按一次測(cè)量鍵排空上次管道中的殘留液后，將零點(diǎn)溶液置于進(jìn)樣口，再按測(cè)量鍵進(jìn)樣，待顯示穩(wěn)定后按回車(chē)確認(rèn)。所謂零點(diǎn)溶液就是蒸餾水中加入氧化劑、催化劑加熱消解后并定容至12ml冷卻后的溶液。
注：如需再次測(cè)量零點(diǎn)可重復(fù)6-2。
7、調(diào)用曲線。顯示如下。
調(diào)用曲線...
C=k*A+b
輸入曲線號(hào)[12345]
儀器內(nèi)部出廠時(shí)存有一條標(biāo)準(zhǔn)曲線，濃度范圍為5——1000mg/L。儀器zui多可存5條標(biāo)準(zhǔn)曲線。
7-1、輸入要調(diào)用的曲線號(hào)，如1，則顯示該曲線的曲線函數(shù)，顯示如下。
調(diào)用曲線...
C=1789.6*A-0045.6
輸入曲線號(hào)[12345] 1
7-2、按回車(chē)鍵確認(rèn)。顯示如下。
調(diào)用曲線...
C=1789.6*A-0045.6
打印?（Y/N）
選擇N（NO）則不打印該曲線，選擇Y（YES）則打印該曲線。
8、修正曲線（該功能正常情況下不用，在該畫(huà)面下直接選擇N（NO）鍵）。顯示如下。
修正曲線?（Y/N）
8-1、選擇N（NO）則進(jìn)入9，選擇Y（YES）則顯示如下。
修正曲線...
修正濃度C=0000mg/L
8-2、輸入要修正的濃度值（如500mg/L），按回車(chē)鍵確認(rèn)。顯示如下。
修正曲線...
修正濃度C=500mg/L
測(cè)量濃度C=0000mg/L
請(qǐng)按測(cè)量鍵
按測(cè)量鍵排空上次管道中的殘留液后，將修正溶液置于進(jìn)樣口，按測(cè)量鍵進(jìn)樣，待顯示穩(wěn)定后按回車(chē)鍵確認(rèn)。
注：如需再次測(cè)量可重復(fù)按測(cè)量鍵。
9、樣品分析（主畫(huà)面）。顯示如下。
樣品分析...
A=0.000 C=0000.0mg/L
請(qǐng)按測(cè)量鍵
9-1、按測(cè)量鍵排空上次管道中的殘留液后，將消解好的水樣置于進(jìn)樣口，按測(cè)量鍵進(jìn)樣。
注：如需再次測(cè)量可重復(fù)按測(cè)量鍵。
9-2、待顯示穩(wěn)定后（約10秒鐘左右）按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示如下。
樣品分析...
A=0.000 C=0000.0mg/L
打印?（Y/N）
選擇N（NO）則不打印，選擇Y（YES）則打印測(cè)定結(jié)果。
10、在主畫(huà)面按功能鍵顯示如下。
1手動(dòng)建立曲線 2調(diào)零
3線性回歸曲線 4修正曲線
5調(diào)用曲線 6刪除曲線
請(qǐng)選擇：
選擇1并按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示畫(huà)面5-2，完成后重新回到主畫(huà)面。
選擇2并按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示畫(huà)面4，完成后重新回到主畫(huà)面。
選擇3并按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示畫(huà)面5-3，完成后重新回到主畫(huà)面。
選擇4并按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示畫(huà)面8，完成后重新回到主畫(huà)面。
選擇5并按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示畫(huà)面7，完成后重新回到主畫(huà)面。
選擇6并按回車(chē)鍵確認(rèn)，顯示如下。
刪除曲線...
C=k*A+b
輸入曲線號(hào)[12345]
10-1、輸入要?jiǎng)h除的曲線號(hào)，顯示如下。
刪除曲線...
C=1789.6*A-0045.6
輸入曲線號(hào)[12345] 1
10-2、按回車(chē)鍵確認(rèn)，此時(shí)該曲線號(hào)及曲線方程即被刪除。另外還有一個(gè)方法刪除曲線，在保存曲線時(shí)選擇欲刪除的曲線號(hào)，則該曲線號(hào)的曲線函數(shù)被新的曲線函數(shù)所代替。
七、樣品分析——催化快速法
（一）方法原理
本儀器采用國(guó)家環(huán)?？傉菊J(rèn)可的催化快速法（水和廢水分析方法第四版）。該法基于在重鉻酸鉀和復(fù)合催化劑的混合酸性溶液中，于165℃氧化消解試樣15min，Cr6+被還原為Cr3+，測(cè)定反應(yīng)液的吸光度。在預(yù)先制作的工作曲線上測(cè)出Cr3+的含量，換算出水樣相應(yīng)的消耗氧的質(zhì)量濃度。
對(duì)于含氯化物較高的污水，特別是沿海地區(qū)的海水作為工業(yè)循環(huán)水的企業(yè)，水中氯化物含量可高達(dá)數(shù)千mg/L。由于氯離子在測(cè)定條件下可被氧化，消耗氧化劑而干擾測(cè)定，可加入硫酸汞掩蔽劑克服干擾，具體方法見(jiàn)高氯水樣的分析。
（二）儀器設(shè)備
1、YHCA-100A快速測(cè)定儀主機(jī)。
2、YH-16恒溫消解裝置，交流220V，50Hz，控溫165±2℃, 消解時(shí)間15分鐘，一次可同時(shí)加熱消解16個(gè)樣品。
3、消解管，具塞磨口刻度試管，耐溫250℃以上，容積不小于15ml，高度不低于16cm，12 ml有刻度線。
（三）試劑
實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水或去離子水
1、濃硫酸（優(yōu)級(jí)純，比重1.84）
2、氧化劑：隨機(jī)配備
3、復(fù)合催化劑：隨機(jī)配備
4、28.6%的硫酸的配制：取30ml濃硫酸溶于70ml蒸餾水中
5、氧化劑及復(fù)合催化劑溶液的使用方法：取一瓶催化劑（白色）溶于500ml市售濃硫酸（優(yōu)級(jí)純）中。取一瓶氧化劑（橙色）溶于100ml 28.6%的硫酸中。氧化劑及復(fù)合催化劑必須等其*溶解后方可使用。
注：復(fù)合催化劑的*溶解大約需要1～2天。
6、鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液
稱(chēng)取在105~110℃烘干2h并于干燥皿中冷卻至室溫的鄰苯二甲酸氫鉀（優(yōu)級(jí)純）0.4251g于100ml的小燒杯中，用少量水溶解，并定量的轉(zhuǎn)移至500ml的容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖均備用，該溶液的COD值為1000mg/L。
用移液管定量吸取COD值為1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液50ml于500ml容量瓶中,用蒸餾水稀釋至刻度，則此溶液的COD為100mg/L。
7、硫酸汞掩蔽劑：
稱(chēng)取20g分析純硫酸汞于100ml的小燒杯中，加入約80ml蒸餾水，再加入10ml濃硫酸使其溶解，搖勻，移入100ml容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度
（四）采樣和樣品
1、采樣：
水樣應(yīng)采集儲(chǔ)存于具塞玻璃瓶中，水樣的體積不得少于100ml。并應(yīng)盡快分析。若不能立即進(jìn)行分析時(shí)，可加入濃硫酸調(diào)節(jié)PH<2，于4℃以下保存。但保存時(shí)間亦不宜超過(guò)5天。
2、樣品的準(zhǔn)備：
將試樣充分搖勻，取出3ml（1000mg/L以下）或0.6 ml（1000mg/L至3000mg/L）作為一次分析樣品進(jìn)行消解。
（五）標(biāo)定曲線（線性回歸曲線）
1、COD值為5~1000mg/L測(cè)量范圍標(biāo)準(zhǔn)曲線
用移液管吸取3ml COD濃度分別200mg/L、400 mg/L、 600 mg/L、 800 mg/L 、1000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，依次加入隨機(jī)配備的5只清洗干凈的刻度消解管中（注1），并依次向各管加入氧化劑1ml、并垂直加入分析用催化劑液體5 ml。
注1：新的消解管可先用洗液清洗后再用自來(lái)水清洗，然后用稀硫酸浸泡5-10小時(shí)后用自來(lái)水沖洗，zui后用蒸餾水沖洗三次，吹干備用。
將反應(yīng)管依次插入恒溫加熱孔中（嚴(yán)禁加蓋消解?。?/b>，此時(shí)溫度會(huì)有少許下降，待溫度重新回到設(shè)160℃以上按啟動(dòng)鍵，儀器自動(dòng)進(jìn)入消解，15分鐘后，取出試管放在試管架上自然冷卻2分鐘，再用冷水冷卻至室溫（注2）。
注2：用水冷卻時(shí)小心操作，防止冷卻水進(jìn)入試管造成污染，影響測(cè)定結(jié)果。
然后用水定容至12ml刻度線，加蓋搖勻，冷卻至室溫，按校正鍵后，選擇2，然后根據(jù)操作提示，用所配標(biāo)樣制作標(biāo)準(zhǔn)曲線并存儲(chǔ)。
2、COD值為1000mg/L~ 3000mg/L測(cè)量范圍標(biāo)準(zhǔn)曲線
用移液管吸取0.6ml COD濃度分別1000mg/L、1500 mg/L、 2000 mg/L、 2500 mg/L 、3000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，依次加入隨機(jī)配備的5只清洗干凈的刻度消解管中（注1），并依次向各管加入蒸餾水2.4ml，氧化劑1ml、并垂直加入分析用催化劑液體5 ml。以下按（五）1的操作步驟制作COD值為1000mg/L ~3000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
（六）樣品分析
1. 對(duì)于COD值低于1000mg/L的水樣可直接取3 ml水樣進(jìn)行分析，COD值在1000mg/L——3000mg/L的水樣，先取0.6ml水樣，再加2. ml4的蒸餾水進(jìn)行分析。
取適量混合均勻的水樣于洗凈的具塞刻度消解管中，依次加入氧化劑1ml、1至2滴掩蔽劑和分析用催化劑液體5 ml，搖勻。
將反應(yīng)管插入恒溫加熱孔中（嚴(yán)禁加蓋消解?。?/b>，此時(shí)溫度會(huì)有少許下降，待溫度重新回到設(shè)定值（方法規(guī)定為160℃）按啟動(dòng)鍵，儀器自動(dòng)進(jìn)入消解，15分鐘后，取出試管放在試管架上自然冷卻2分鐘，再用冷水冷卻至室溫。
然后用水定容至12ml刻度線，加蓋搖勻，冷卻至室溫置于進(jìn)樣口處，按測(cè)量鍵，根據(jù)操作提示，測(cè)定樣品COD值。
2、含氯高的水樣測(cè)定方法
對(duì)于含氯高的水樣可通過(guò)加入硫酸汞掩蔽劑而避免干擾，一般情況下，當(dāng)COD值為50 mg/L以上，氯離子濃度超過(guò)2000mg/L以上時(shí)，可采用稀釋法，用蒸餾水稀釋水樣使氯離子含量低于2000mg/L，再用本法進(jìn)行分析。
取3ml混合均勻的水樣或經(jīng)稀釋后氯離子含量低于2000mg/L并混合均勻的代表性樣品放入洗凈的具塞刻度消解管中，然后管中分別加入掩蔽劑1ml（確保硫酸汞與氯離子的重量比為10∶1）、氧化劑1ml、分析用催化劑液體5ml，搖勻。
將反應(yīng)管插入消解裝置加熱孔中，待溫度升至設(shè)定溫度后按消解鍵，儀器自動(dòng)定時(shí)消解，至15分鐘后，取出試管放在試管架上自然冷卻2分鐘后再用水冷卻至室溫。
用蒸餾水調(diào)節(jié)每只試管液體體積至12ml刻度線，搖勻，如有沉淀，需靜置取上層清液，置于進(jìn)樣口處，按測(cè)量鍵，根據(jù)操作提示，測(cè)定樣品COD值。
