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常见有机化合物的化学需氧量(COD)

表一收集了常见的有机化合物用两种不同方法测定COD时的氧化率。

表一      常见有机化合物的化学需氧量

编号 物质名 示性式 ThODg/g CODCr CODMn
g/g 氧化率% g/g 氧化率%
1 甲酸 HCOOH 0.348 0.340 97.7 0.049 14
2 乙酸 CH3COOH 1.07 1.03 96.3 0.074 7
3 丙酸 CH3CH2COOH 1.51 1.45 96.0 0.13 8
4 丁酸 CH3(CH2)2COOH 1.82 1.76 96.7 0.079 4
5 异丁酸 (CH3)2CHCOOH 1.82 1.77 97.3 0.12 7
6 戊酸 CH3(CH2)3COOH 2.04 1.90 93.1 0.079 4
7 异戊酸 (CH3)2CHCH2COOH 2.04 1.92 94.0 0.086 4
8 硬脂酸 CH3(CH2)16COOH 2.93 2.69 91.8 0 0
9 乳酸 CH3CH(OH)COOH 1.07 0.945 88.3 0.42 40
10 柠檬酸 HOOCCH2C(OH)(COOH) CH2COOH·H2O 0.686 0.559 81.5 0.40 60
11 酒石酸 [CH(OH)COOH]2 0.533 0.528 99.1 0.373 70
12 苹果酸 HOOCCH2CH(OH)COOH 0.716 0.701 97.9 0.55 77
13 甲醛 HCHO 1.07 0.499 46.6 0.19 18
14 乙醛 CH3CHO 1.82 0.820 45.1 0.15 8
15 丙酮 CH3COCH3 2.21 1.90 86.0 0 0
16 甲乙酮 CH3COC2H5 2.44 1.92 78.7 0.01 <1
17 乙醚 C2H5COC2H5 2.59 0.827 31.9 0.01 <1
18 甲醇 CH3OH 1.50 1.44 96.0 0.40 27
19 乙醇 CH3CH2OH 2.09 1.99 95.2 0.23 11
20 丙醇 CH3(CH2)2OH 2.40 2.22 92.5 0.31 13
21 异丙醇 (CH3)2CHOH 2.40 2025 93.8 0.064 3
22 丁醇 CH3(CH2)3OH 2.59 2.41 93.1 0.28 11
23 异丁醇 (CH3)2CH CH2OH 2.59 2.30 88.8 0.24 9
24 丙三醇 HOCH2CH(OH)CH2OH 1.22 1.18 96.7 0.63 52
25 乙酸乙酯 CH3COOC2H5 1.82 1.43 78.6 0.075 4
26 乙酸异丁酯 CH3COO CH2CH(CH3)2 2.21 1.92 86.9 0.048 2
27 邻苯二甲酸氢钾 C6H4COOKCOOH 1.176 1.176 100
28 C6H6 3.08 0.532 17.3 0 0
29 甲苯 C6H5CH3 3.13 0.710 22.7 <1 <1
30 苯酚 C6H5OH 2.38 2.36 99.2 1.61 68
31 苯胺 C6H5NH2 2.41 3.20 133 2.34 97
32 安息香酸 C6H5COOH 1.97 1.95 99.0 0.085 4
33 甲基苯酚 C6H4(CH3)OH 2.52 2.49 98.8 1.28 51
34 葡萄糖 C6H12O6 1.07 1.06 98.0 0.63 59
35 蔗糖 C12H22O11 1.12 1.06 95.1 0.83 75
36 乳糖 C12H22O11·H2O 1.07 1.07 100 0.75 70
37 可溶性淀粉 (C6H12O5)x 1.185 1.03 86.9 0.72 61
38 马铃薯淀粉 (C6H12O5)x 1.185 1.115 94.0 0 0
39 纤维素 (C6H12O5)x 1.185 1.09 92.0 0 0
40 谷氨酸 HOOCCH(OH) CH(NH2)COOH 0.980 1.03 105 0.06 6
41 甘氨酸 NH2 CH2COOH 0.639 0.663 104 0.02 3
42 丙氨酸 CH3CH(NH2)COOH 1.08 1.04 96.3 0.007 <1
43 蛋氨酸 CH3S(CH2)2 CH(NH2)COOH 1.29 1.17 98.3 0.045 4
44 缬氨酸 (CH3)2(CH) 2(NH2)COOH 1.64 1.68 102 0 0
45 天门冬酸 HOOCCH2CH(NH2)COOH 0.722 0.733 102 0 0
46 四氢呋喃 C4H4O 2.44 2.20 90.1 0.30 12.1
47 1,4-丁二醇 HO(CH2)4OH 1.96 1.91 97.7 0.40 20.3
48 对苯二甲酸二甲酯 CH3OOCC6H4COOCH3 1.73 0.90 46.3 0.40 23.4

注1:带有氨基的有机化合物在氧化过程中,有部分氨基被氧化成 NO2,使其氧化率超过100%。但在较高压力的密闭反应系统中,其压力可抑制 NO2的生成,在0.2MPa时,其氧化率约为80%,在0.6MPa时,其氧化率约为50%。

注2:中国国家环境监测总站环境标准所配制的COD标准液是由谷氨酸和葡萄糖配制。

注3:甲基苯酚为各异构体(邻、间、对位异构体)的混合体。

注4:测定COD的过程中,最常用的标准样品是邻苯二甲酸氢钾(C6H4COOKCOOH)。邻苯二甲酸氢钾属于有机盐类,性质比较稳定,可以在105℃条件下烘除水份杂质。它在苯环的邻位上接了一个羧基和一个羧酸钾基团,使得苯环易于打开.在重铬酸钾的氧化条件下,基本上能够完全氧化。但计算理论需氧量时,不能直接按C6H4COOKCOOH来计算,邻苯二甲酸氢钾溶于水后,会发生水解作用,生成邻苯二甲酸:

C6H4COOKCOOH  H2O    C6H4(COOH)2+K+

邻苯二甲酸氢钾           邻苯二甲酸

C6H4(COOH)2+15/2O2         8CO2+3H2O

204          224

即204g C6H4COOKCOOH消耗224g氧,故理论需氧量为240/204=1.176氧g/g。

化学需氧量指标的原意是为了了解水体中将有多少需要消耗水中氧气的物质。消耗水中氧气的物质不仅是有机物,还包括水中的还原性物质无机物。那些在重铬酸钾法中消解氧化率低的物质,在水中的耗氧也少,所以重铬酸钾法也有着其合理性。如果我们将COD也作为有机物含量这个指标,其理由是在所有发现的废水测定的实验室方法中它是最为廉价而又易于普及的一个监测指标。因此它是在精度要求、测定成本、我国环境污染现状等多种因素之间折中优化的产物,是这种意义上最好的方法。

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