수질 실험)CODMn 법 화학적산소요구량 - 과망간산칼륨법

1.측정원리

① 시료의 유기물을 일정 과량의 과망간산칼륨(KMnO4) 으로 산화시킴

② 남은 과망간산칼륨을 일정 과량의 수산나트륨(Na2C2O4)으로 환원시킴

③ 남은 수산나트륨을 과망간산칼륨으로 역적정함으로써 유기물 산화에 소모된 과망간산칼륨의 양 구함

④ 유기물 산화에 소모된 과망간산칼륨 양에 상당하는 산소의 양 계산

 

실험 원리

1.1 화학 반응식

1) MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O : KMnO4의 유기물 산화(2배로 과잉투여)

2) 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O : 과잉 KMnO4의 KMnO4적정

3) 5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O : 잔여 Na2C2O4의 KMnO4 적정

* 분자식 : 5Na2C2O4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Na2SO4 + 2MnSO4 +

K2SO4 + 10CO2 + 8H2O

 

2.시약 제조

①과망간산칼륨(KMnO4)(0.02M)

과망간산칼륨(KMnO4) 3.2g + D.W → TOTAL 1000mL

②옥살산나트륨(NaC2O4)(0.0125M)

옥살산나트륨(NaC2O4) 1.675g + D,W → TOTAL 1000mL

③질산은(AgNO3)

④황산(1+2)

황산 10mL + D.W 20mL

 

3.실험방법

시료 적당량을 300mL 둥근바닥 플라스크에 넣는다.

↓

D.W를 시료와 합쳐서 100ml가 되도록 넣는다.

↓

황산(1+2) 10ml를 넣는다.

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황산은 분말(1g)을 넣는다.(상층액이 투명해질 때까지)

↓

과망간산칼륨용액(0.005 M) 10mL를 정확히 넣는다.

↓

냉각관을 붙이고 물중탕기에서 30분간 가열

↓

옥살산나트륨용액(0.0125 M) 10mL를 정확히 넣는다.

↓

과망간산칼륨용액(0.005 M)을 사용하여 홍색이 나타날 때까지 적정

 

처음에사진은 황산과 황산은 분말을 넣었을 때 2번째는 냉각관과 물중탕기 3번째 사진은 꺼내고 옥살산 넣었을 때

 

과망간산칼륨 용액을 넣으면 분홍색이 된다

그러고 물중탕기에 30분 넣어주시고

그다음 꺼내서 옥살산나트륨용액 넣어주시고 

다시 과망간산칼륨으로 홍색이 나올 때 까지 적정해주시면 되요

 

4. 주의사항

꼭 넣으란건 다 넣기!!

1. 황산 넣는 이유? ①pH 맞춤 , 즉 산성화

2. 황산은 분말 넣는 이유 ①Cl (염소) 없애기 - 염소가 COD 측정을 방해하기 때문

 

1) 100℃ 산성 조건에서 측정하는 방법

​

시료를 황산(H2SO4)용액으로 산성화

과망간산칼륨(KMnO4) 일정과량 넣고

30분간 수욕상에서 가열반응 시킨 후

소비된 과망간산칼륨량으로부터

이에 상당하는 산소의 양을 측정

​

(염소이온 2,000mg/L 이하인 시료에 적용)

2) 알칼리성 조건에서 측정하는 방법

​

시료를 알칼리성으로 하여

과망간산칼륨(KMnO4) 일정과량 넣고

60분간 수욕상에서 가열반응 시킨 후

요오드화칼륨 및 황산을 넣어

남아있는 과망간산칼륨에 의해 유리된 요오드의 양으로부터

산소의 양을 측정

​

(염소이온 2,000mg/L 이상일 때 적용)

염소의 양에 따라 방법을 달리하는 이유 : 

시료 중 유기물이 염소에 의해 산화되는 것을 방지해

정확한 COD를 측정하기 위해서이다

​

염소는 유리염소나 차아염소산 형태로 사용되는데

이때 유력한 산화제로 행동하기 때문에

COD 측정에 방해물질로 작용한다

4.농도계산