原理在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液回滴
根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量
重铬酸钾在强酸性介质中的氧化反应式为: 回流加流热时,反应温度为 146℃即 419K
反应体系中硫酸浓度为 9mol/L,其活度系数 r 为 0
72(查表后计算而得),故此时的条件电极电位为:式中:E’ ——条件电极电位; E°——标准电极电位; R——气体常数,为 8
314J/K•mol; T——绝对温度; n——化学反应的当量数; F——法拉第常数,为 9
65×104 C/mol; r——活度系数; a——活度; c——浓度
因此:由此可见,在上述反应条件下,它具有较高的氧化能力,足以使许多有机化合物的氧化率达 95~100%
但对于苯和吡啶等有机化合物,具有特别的稳定性
在苯的分子结构中,六个碳原子以 sp2 杂化轨道与氢原子的S 轨道互相交错形成六个碳-碳 σ 键,又各以 sp2 杂化轨道与氢原子的 S 轨道相交错形成六个碳氢键,每个碳原子还有一个 p 轨道,这六个 p 轨道上的未配对电子可以组成六个分子轨道,其中三个是成键轨道
在基态下,苯分子的六个 π 电子都在成键轨道内,它们的动量比在三个孤立的 π 轨道中要低的多,因此苯环是个很安定的体系
在 CODCr 的氧化体系中,难以将其氧化,其氧化率仅 17%
另一方面,20℃时苯在水中的溶解度仅为 0
07g苯/100g 水,也就是说水的饱和苯溶液所能引起的 COD 也仅 364mg/L
吡啶环也有相似的稳定结构,其氧化率也只有 20%左右
从表 18—2 可见,当苯环上的氢被羟基、氨基,羧基取代后,其氧化率可从 17%增至 99%以上,这表明由于羟基、氨基和羧基对苯环的诱导效应和共轭效应使苯环活化易于断键而被氧化
(二)硫酸根的催化作用为了促