NF T90-101-2001 Water quality - Determination of chemical oxygen demand (COD) 《水质 化学需氧量的测定(COD)》.pdf

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1、FA1 1 1555 ISSN 0335-3931 NF T 90-101 Fvrier 2001 Indice de classement : T 90-101 ICs : 13.060.50 Qualit de leau Dtermination de la demande chimique en oxygne (DCO) E : Water quality - Determination of chemical oxygen demand (COD) D : Wasserbeschaffenheit - Bestimmung des chemischen Sauerstoffbedarf

2、s I .- u) 2 U u) 3 O c Norme franaise homologue par dcision du Directeur Gnral dAFNOR le 5 janvier 2001 pour prendre effet le 5 fvrier 2001. Remplace la norme homologue NF T 90-101, doctobre 1988. 7 O O N U O if a o Correspondance Le prsent document est quivalent la Norme internationale IS0 6060:l 9

3、89, avec des modifications rdactionnelles. Analyse La prsente norme sadresse aux laboratoires ayant dterminer la demande chi- mique en oxygne (DCO) dchantillons deau. Elle est susceptible de servir de base de rfrence dans la rglementation franaise relative la qualit des eaux. Descripteurs Thsaurus I

4、nternational Technique : eau, essai des eaux, qualit, demande chi- mique en oxygne, mode opratoire. Modifications Par rapport au document remplac : - introduction dune mesure potentiomtrique pour la dtection finale ; - modification de la valeur maximale de lessai blanc ; - utilisation du sel ttrasod

5、ique de lacide ttrasulfonique-phtalocyanine de cuivre(l1) comme solution de rfrence. Corrections dite et diffuse par lAssociation Franaise de Normalisation (AFNOR), Tour Europe 92049 Paris La Dfense Cedex Tl. : O1 42 91 55 55 -Tl. international : + 33 1 42 91 55 55 O AFNOR 2001 AFNOR 2001 1 er tirag

6、e 2001 -02-F Eaux - Paramtres de base AFNOR T91 K Membres de la commission de normalisation Prsident : M HENNEQUIN Secrtariat : MME THOMAS - AFNOR MME M MME MLLE M MME M M MME M M M M M M M M M M M M MME M M MME M M M MME M MME M MME M MME MME ALONSO AUGRAS BANLIER BARREAU BERTHOME BONICEL CANNOT CH

7、AMBON DECTOT DIDENOT DEFER EL HOURCH FERREIRA GIBERT GRASSET HENNEQUIN HERAUVILLE IMBERT JOURDAIN LAVIGNE LE PIMPEC LEPOT LOSSET-FRANCO MEUNIER MULLER PEREIRA-RAMOS PERNEY PHlLlPPO PIN POINTILLARD RACAUD ROSIN SALMON SAOUT SIMON WELTE LABORATOIRE LARA LABORATOIRE DE LA VILLE DE TOULON MINISTERE DE L

8、ENVIRONNEMENT - DIRECTION DE LEAU VILLE DE PARIS - CRECEP IFREMER AGENCE DE LEAU RHIN MEUSE CENTRE TECHNIQUE DU CUIR LABORATOIRE SANTE ENVIRONNEMENT HYGIENE DE LYON LABORATOIRE CREPIN RHONE POULENC INDUSTRIALISATION LABORATOIRE DEPARTEMENTAL DE LAUNAGUET LABORATOIRE DEPARTEMENTAL DHYDROLOGIE ET DHYG

9、IENE DANGERS MERCK EUROLAB VIVENDI - GENERALE DES EAUX BOUISSON BERTRAND LABORATOIRES LABORATOIRES WOLFF ENVIRONNEMENT LABORATOIRE DE LA VILLE DU HAVRE AGENCE DE LEAU LOIRE BRETAGNE I DAC CENTRE DANALYSES ET DE RECHERCHES DILLKIRCH CEMAGREF INERIS LABORATOIRE DE LA VILLE DE ROUEN LYONNAISE DES EAUX

10、VIVENDI - GENERALE DES EAUX AGENCE DE LEAU SEINE NORMANDIE MINISTERE DE LA SANTE - DIRECTION GENERALE DE LA SANTE INSTITUT PASTEUR DE LILLE LABORATOIRE DE LA VILLE DE NICE LABORATOIRE DEPARTEMENTAL DE LA ROCHELLE SAUR LABORATOIRE DHYGIENE ET DE RECHERCHE EN SANTE PUBLIQUE SOCOR MINISTERE DE LA SANTE

11、 - DIRECTION GENERALE DE LA SANTE DIREN ILE DE FRANCE SAG E P -3- NF T 90-1 O1 AVERTISSEMENT La mise en Oeuvre de la mthode implique lutilisation chaud de solutions concentres dacide sulfurique et de dichromate de potassium et lemploi de composs toxiques comme les sulfates dargent et de mercure (II)

12、 et les sels de chrome. En consquence, toutes les prcautions ncessaires de scurit doivent tre prises lors des manipula- tions (port de vtements de protection, travail sous hotte aspirante, etc.). 1 Domaine dapplication Le prsent document spcifie une mthode pour la dtermination de la demande chimique

13、 en oxygne (DCO). II est applicable la plupart des eaux dont la DCO est suprieure 30 mg/l et dont la concentration en chlorures, exprime en ion chlorure, est infrieure, aprs dilution ventuelle, 2 O00 mg/l. La valeur maximale de la DCO pouvant tre dtermine, dans les conditions opratoires dfinies, sur

14、 un chantillon non dilu, est de 700 mg/l. La mthode dcrite fait appel une raction doxydo-rduction ; elle prend en compte toute substance ou lment prsentant, dans les conditions de lessai, un caractre rducteur. Certains dments minraux rducteurs (nitrites, sulfures et fer (II) sont galement oxyds. Pou

15、r limiter loxydation des chlorures, du sulfate de mercure (II) est ajout la prise dessai avant Ibullition reflux, ce qui conduit la formation de chloromercurate (II) soluble peu oxydable. Les hydrocarbures aromatiques et la pyridine ne sont pas oxyds de faon complte. Certaines substances orga- nique

16、s trs volatiles peuvent chapper loxydation par vaporation. Les composs aliphatiques chaine non ramifie sont efficacement oxyds en prsence dacide sulfurique-sulfate dargent. 2 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 2.1 demande chimique

17、 en oxygne (DCO) concentration, exprime en milligrammes par litre, doxygne quivalente la quantit de dichromate consomme par les dments dissous lorsquon traite un chantillon deau avec cet oxydant dans des conditions dfinies. NOTE 1 mole de dichromate (Cr207-) est quivalente 13 mole doxygne (O2). 3 Pr

18、incipe bullition reflux, dans les conditions dfinies dans le prsent document, dune prise dessai de Ichantillon, en milieu acide, en prsence dune quantit connue de dichromate de potassium, de sulfate dargent jouant le rle dun catalyseur doxydation et de sulfate de mercure (II) permettant de complexer

19、 les ions chlorures. Dtermination de lexcs de dichromate avec une solution titre de sulfate de fer (II) et dammonium en prsence de la solution dindicateur ou par un systme de mesure potentiomtrique. Calcul de la DCO partir de la quantit de dichromate de potassium rduite. 4 Ractifs 4.1 Gnralits Au co

20、urs de lanalyse, utiliser uniquement des ractifs de qualit analytique reconnue et de leau distille ou de leau de puret quivalente. Contrler la qualit de leau et des ractifs en effectuant des essais blanc (voir 7.2) et des essais tmoins (voir 7.3). Dans certains cas, la qualit de leau peut tre amlior

21、e en la redistillant partir dune solution acide de dichromate de potassium ou de permanganate de potassium en utilisant un appareillage de distillation entirement en verre. II est galement possible dutiliser certains ractifs disponibles dans le commerce. 4.2 Acide sulfurique concentr (p = 1,83 g/ml)

22、 NF T 90-1 O1 -4- 4.3 Acide sulfurique, c(HZSO4) = 4 mol/l Ajouter environ 500 ml deau, avec prcautions et par portions, 220 ml dacide sulfurique (4.2). Laisser refroidir et diluer 1 O00 ml. 4.4 Acide sulfurique-sulfate dargent Ajouter 1 O g de sulfate dargent (Ag2S04) 40 ml deau. Ajouter avec prcau

23、tions et par portions, 960 ml dacide sulfurique (4.2). Agiter et laisser reposer 1 jour ou 2 jours. 4.5 Sulfate de fer (II) et dammonium, solution titre c(NH,),F(SO).H,O = 0,12 mol/l Dissoudre 47,O g de sulfate de fer (II) et dammonium hexahydrate dans de leau. Ajouter 20 ml dacide sulfurique (4.2),

24、 refroidir et diluer 1 O00 ml. Cette solution doit tre talonne journellement de la manire suivante : diluer 5,O ml de la solution talon de dichromate de potassium (4.7) environ 100 ml avec de lacide sulfurique 4 mol/l (4.3). Titrer avec la solution de sulfate de fer (II) et dammonium (43, en prsence

25、 de 2 3 gouttes de la solution dindicateur ferrohe (4.9). La concentration, c, exprime en moles par litre de la solution de sulfate de fer (II) et dammonium est donne par la formule : C= 5,O 0,040 x6 - 1,2 V V - o : V est le volume, en millilitres, de solution de sulfate de fer (II) et dammonium con

26、somm. 4.6 Sulfate de mercure (II) (HgS04) en cristaux 4.7 Dichromate de potassium, solution talon, c(K2Cr207) = 0,040 mol/l contenant le sulfate de mercure II) Dissoudre 80 g de sulfate de mercure (II) (4.6) dans 800 ml deau. Ajouter avec prcaution 100 ml dacide sulfurique (4.2). Laisser refroidir e

27、t ajouter 11,767 g de dichromate de potassium, pralablement sch 105 “C pendant 2 h. Transvaser la solution quantitativement dans une fiole jau- ge de l O00 ml et complter au volume. La solution est stable pendant un mois. 4.8 Sel ttrasodique de lacide ttrasulfonique-phtalocyanine de cuivre(l1) (C3,H

28、12CuN8Na4012S4), solution de rfrence 0,0666 g/l Dissoudre 0,666 g de sel ttrasodique de lacide ttrasulfonique-phtalocyanine de cuivre (II) ) dans de leau et complter 1 O00 ml dans une fiole jauge. Diluer la solution obtenue au 1/1 Oeavecde leau dans une fiole jauge. Cette dernire solution a une vale

29、ur thorique de DCO de 1 O0 mg/l. Elle reste stable au moins 3 mois si elle est conserve la temprature de 5 “C+ 3 “C. 4.9 Ferrone, solution dindicateur Dissoudre 0,7 g de sulfate de fer (II) (FeS04,7H20) dans de leau. Ajouter 1,50 g de phnanthroline-1 ,IO mono- hydrate, et agiter jusqu dissolution. D

30、iluer 1 O0 ml. 4.1 O Granules rgulateurs dbullition Nettoyer les granules comme dcrit en 5.1. 1) Fluka 61218 est un exemple de produit appropri disponible sur le march. Cette information est donne lintention des utilisateurs de la prsente norme et ne signifie nullement quAFNOR approuve ou recommande

31、 lemploi exclusif du produit ainsi dsign. -5- NF T 90-1 O1 5 Appareillage Matriel courant de laboratoire, et 5.1 Appareil reflux constitu dune fiole, dun tube ou dun ballon fond plat de 250 ml environ, col rod, surmont dun rfrigrant adaptable et dimensionn de faon viter toute perte significative de

32、matriaux volatils. Si ncessaire, nettoyer lappareil par bullition reflux de mlanges fraichement prpars de 5 ml de solution de dichromate de potassium (4.7), de 15 ml de solution dacide sulfurique-sulfate dargent (4.4) et de 10 ml deau distille. II est conseill de rserver cet appareillage la seule dt

33、ermination de la DCO. 5.2 Manchon chauffant, plaque chauffante ou tout autre quipement quivalent permettant de porter le mlange dessai bullition reflux en moins de 10 min. Sassurer que le dispositif utilis ne provoque pas de surchauffe locale. 5.3 Burette de prcision ou dispositif quivalent, de capa

34、cit nominale de 25 ml. 5.4 Systme de mesure potentiomtrique compos dune lectrode adapte (par exemple, or, platine), dune lectrode de rfrence adapte et dun millivoltmtre permettant de mesurer une diffrence de potentiel 0,l mV prs dans la gamme de - 1 O00 mV + 1 O00 mV. 6 chantillonnage Les chantillon

35、s pour laboratoire doivent tre prlevs de prfrence dans des flacons en verre, des flacons en polythylne pouvant galement convenir. Analyser les chantillons ds que possible aprs le prlvement. Si Ichantillon doit tre conserv avant lanalyse, ajouter 10 ml dacide sulfurique (4.3) par litre dchantillon et

36、 stocker 5 OC? 3 OC. Agiter les flacons et sassurer que leur contenu soit bien homognis avant de prlever une prise dessai pour lanalyse ou deffectuer des dilutions ventuelles. 7 Mode opratoire 7.1 Prise dessai Introduire, dans lappareil reflux .I), 10,O ml de Ichantillon pour analyse (article 6). Si

37、 la valeur de la DCO de Ichantillon est suppose excder 700 mg/l, procder une dilution. Avant le prlvement de la prise dessai, Ichantillon doit tre soigneusement homognis par un moyen appro- pri (agitation, ultrasons, etc.). Dans le cas o lon ne peut pas procder par pipetage de la prise dessai du fai

38、t de la trop grande quantit de matires en suspension, procder des dilutions ou utiliser une fiole jauge ouver- ture large. 7.2 Essai blanc Effectuer un essai blanc paralllement la dtermination, en suivant le mme mode opratoire que pour lessai (7.4), mais en remplaant la prise dessai par 10 ml deau d

39、istille ou de puret quivalente. La consommation de la solution de dichromate de potassium lors de lessai blanc doit tre la plus faible possible et ne doit pas excder 0,5 ml. Dans le cas contraire, il convient de rechercher lorigine de cette valeur leve et dy remdier, notamment en utilisant dautres r

40、actifs et en vrifiant la propret de la verrerie. NF T 90-1 O1 -6- 7.3 Essai tmoin Vrifier rgulirement la technique opratoire, de mme que la puret des ractifs et la propret de la verrerie, par analyse de 10,O ml de la solution de rfrence (4.8) en suivant le mme mode opratoire que pour la prise dessai

41、 (7.4). La demande chimique en oxygne thorique de cette solution est de 1 O0 mg/l ; le procd exprimental est satis- faisant si on obtient une valeur de 1 O0 mg/lk 18 mg/l. Dans ce cas galement, un essai blanc doit tre effectu en parallle comme indiqu en 7.2. 7.4 Dtermination Ajouter 5,O ml de la sol

42、ution de dichromate de potassium (4.7) et quelques granules rgulateurs dbullition (4.10) la prise dessai et homogniser soigneusement. Ajouter, lentement et avec prcaution, 15 ml dacide sulfurique-sulfate dargent (4.4) en agitant soigneusement la fiole dun mouvement circulaire et en la refroidissant

43、sous leau courante froide ou dans un bain de glace fondante de faon limiter toute perte de substances organiques volatiles. Relier le rfrigrant la fiole, et porter bullition reflux pendant 2 h. Le mlange ractionnel doit bouillir dou- cement, sans soubresauts. Des soubresauts indiquent une surchauffe

44、 locale de la solution, ce qui peut conduire des rsultats errons. Ils peuvent tre dus un chauffage trop intense ou des granules rgulateurs dbullition inefficaces. Laisser refroidir et laver la paroi interne du rfrigrant leau distille en recueillant les eaux de lavage dans la fiole. Dbrancher le rfri

45、grant de la fiole, complter environ 75 ml avec de leau et refroidir tempra- ture ambiante. Titrer lexcs de dichromate avec la solution de sulfate defer (II) et dammonium (423, en prsence de 1 ou 2 gouttes de la solution dindicateur la ferrohe (4.9) ou par un systme de mesure potentiomtrique. Bien qu

46、e la quantit de ferrohe ne soit pas critique, elle doit demeurer aussi constante que possible. Noter comme point de virage le changement brusque de couleur du bleu-vert au brun-rouge, mme si le bleu-vert rapparait au bout de quelques minutes. Dduire le volume de solution de sulfate de fer (II) et da

47、mmonium (4.5) ncessaire au titrage de lexcs de dichro- mate par potentiomtrie, dun graphe o sont ports en abscisses le volume et solution de fer (II) et dammonium (4.5) et en ordonne le potentiel doxydo-rduction. 8 Expression des rsultats La demande chimique en oxygne, DCO, exprime en milligrammes par litre, est donne par la formule o : c est la concentration, exprime en moles par litres, de la solution de sulfate de fer (II) et dammonium calcu- le selon 4.5 ; V, est le volume, en millilitres, de la prise dessai avant dilution ventuelle ; V, est le volume