COD（化學需氧量）測定儀是衡量水體中有機物污染程度的重要設備，其工作原理基于不同的氧化反應體系，通過測定氧化劑的消耗量來間接反映水中還原性物質（主要是有機物）的含量。不同類型的COD測定儀采用的氧化方法不同，核心都是利用化學反應將有機物氧化分解，再通過特定方式量化反應程度。

一、重鉻酸鉀氧化法原理

重鉻酸鉀氧化法是COD測定中應用廣泛的經典方法，COD測定儀基于此原理時，核心是在強酸性條件下實現有機物的徹底氧化。

測定過程中，儀器會向水樣中加入一定量的重鉻酸鉀標準溶液作為氧化劑，再加入硫酸銀作為催化劑、硫酸汞作為氯離子掩蔽劑（防止氯離子干擾氧化反應）。之后通過加熱將混合溶液消解（通常加熱至170-180℃，保持一定時間），使水樣中的有機物在強酸性、高溫環(huán)境下被重鉻酸鉀氧化分解，重鉻酸鉀自身則被還原為三價鉻離子。

反應結束后，儀器通過不同方式測定剩余重鉻酸鉀的量：有的采用滴定法，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定剩余的重鉻酸鉀，根據消耗的硫酸亞鐵銨量計算COD值；有的則利用分光光度法，通過測定反應后溶液中三價鉻離子的濃度（三價鉻離子濃度與有機物消耗量成正比），結合標準曲線得出COD值。這種方法氧化效率高，適用于各種水樣，尤其是污染嚴重的工業(yè)廢水。

二、高錳酸鉀氧化法原理

高錳酸鉀氧化法（常稱CODMn法）是另一種常見的COD測定原理，適用于較清潔的水樣（如地表水、飲用水）。

其核心是利用高錳酸鉀在酸性或堿性條件下的氧化性分解有機物。在酸性條件下，儀器向水樣中加入高錳酸鉀標準溶液，加熱使水樣中的還原性物質（如有機物、亞硝酸鹽等）將高錳酸鉀還原為二價錳離子；若水樣中含有氯離子，堿性條件下的測定可減少其干擾，此時高錳酸鉀在堿性環(huán)境中氧化有機物，自身被還原為錳酸鉀。

反應完成后，通過滴定法（如用草酸鈉標準溶液滴定剩余的高錳酸鉀）或分光光度法（測定剩余高錳酸鉀的濃度）計算消耗的高錳酸鉀量，進而換算出COD值。該方法操作相對簡便，氧化速度快，但對復雜有機物的氧化不夠徹底，因此結果通常低于重鉻酸鉀法，適合評估輕度污染水體。

三、快速消解分光光度法原理

快速消解分光光度法是在重鉻酸鉀法基礎上優(yōu)化而來的高效測定方法，通過提高消解溫度和壓力縮短檢測時間。

儀器將水樣與重鉻酸鉀、催化劑等混合后，在密閉消解管中快速加熱（通常在165℃下保持15-30分鐘），高溫高壓環(huán)境加速了有機物的氧化反應，大幅縮短了傳統(tǒng)方法所需的消解時間。反應結束后，溶液中重鉻酸鉀被還原產生的三價鉻離子濃度與COD值成正比，儀器通過特定波長的光照射溶液，測量其吸光度，再根據預先繪制的標準曲線計算出COD值。

這種方法兼顧了檢測速度和準確性，消解過程無需回流裝置，適合批量樣品的快速測定，在環(huán)境監(jiān)測站、污水處理廠等需要高效分析的場景中應用廣泛。

四、其他輔助原理

部分COD測定儀會結合預處理技術提升測定準確性。例如，對于高氯水樣，除了添加硫酸汞，還可通過稀釋水樣或采用專用的氯離子去除裝置，減少氯離子對氧化反應的干擾；對于含有大量懸浮物的水樣，會先進行過濾預處理，避免顆粒物影響吸光度測定或滴定終點判斷。

此外，自動化COD測定儀還集成了自動進樣、試劑自動添加、溫度精準控制等功能，通過機械臂或蠕動泵實現樣品和試劑的精準配比，減少人為操作誤差，同時確保反應條件的一致性，提升測定結果的重復性。

五、總結

COD測定儀的工作原理核心是通過氧化劑（重鉻酸鉀、高錳酸鉀等）氧化水樣中的有機物，再通過滴定、分光光度等方式量化氧化劑消耗量，間接得出COD值。重鉻酸鉀法氧化徹底，適合復雜水樣；高錳酸鉀法適用于清潔水體；快速消解分光光度法高效快捷，滿足批量檢測需求。了解這些原理有助于根據實際水樣特性選擇合適的測定儀，確保檢測結果的準確性和適用性，為水體污染評估和治理提供可靠數據支持。