化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，简称COD）是衡量水中有机物污染程度的重要指标之一。在环境监测和工业废水处理中，准确测定COD值至关重要。其中，重铬酸钾法因其操作简便、结果可靠而被广泛应用于COD的测定。

重铬酸钾法的基本原理

重铬酸钾法基于氧化还原反应的原理。在强酸性环境下，水样中的还原性物质（如有机物）与过量的重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）发生氧化反应，使部分重铬酸钾被还原为三价铬离子（Cr³⁺）。通过测量反应前后重铬酸钾的消耗量，即可计算出水样中化学需氧量的具体数值。

具体反应式如下：

\[ \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 14\text{H}^+ + 6\text{e}^- \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 7\text{H}_2\text{O} \]

同时，为了确保反应完全且准确，通常会加入硫酸银（Ag₂SO₄）作为催化剂，并使用硫酸汞（HgSO₄）去除水样中可能存在的氯离子干扰。

实验步骤详解

1. 准备试剂：配制标准浓度的重铬酸钾溶液、硫酸银溶液以及硫酸汞溶液。

2. 取样与稀释：根据实际需求，精确吸取一定体积的水样，并进行适当稀释。

3. 加入试剂：向水样中依次加入适量的重铬酸钾溶液、硫酸银溶液及硫酸汞溶液，充分混合均匀。

4. 加热消解：将混合液置于150℃左右的恒温环境中加热回流2小时，以保证氧化反应彻底完成。

5. 滴定分析：冷却后，用硫酸亚铁铵（(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O）标准溶液对剩余的重铬酸钾进行滴定，直至颜色变化达到终点。

6. 数据计算：依据滴定过程中消耗的硫酸亚铁铵体积，结合相关公式计算出COD值。

注意事项与误差控制

在实际操作过程中，需要注意以下几点以减少误差：

- 确保所有仪器设备清洁无污染；

- 控制好加热温度和时间，避免因条件不当导致反应不完全；

- 定期校准仪器并更换试剂，保证实验数据的真实性和准确性；

- 对于含有高浓度氯离子的样品，需额外添加过量硫酸汞来消除干扰。

总结

重铬酸钾法凭借其成熟的技术体系和较高的检测精度，在COD测定领域占据重要地位。然而，任何一种检测手段都有其局限性，因此在实际应用时应结合具体情况选择合适的检测方案。未来随着科学技术的发展，相信会有更多高效便捷的新方法涌现出来，为环境保护事业提供更多技术支持。