酸性法测定高锰酸盐指数的探讨
陈春兰 郭丹
摘要：本文通过对高锰酸钾液浓度配制、水浴加热时间、取样方法、反应时间等方面进行分析探讨，找出分析高锰酸盐指数的最佳条件，以期达到提高测定高锰酸盐指数准确性的目的。
关键词：酸性法；测定；高锰酸盐指数；探讨
中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0141-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.083
Abstract ： Analyze and discuss the preparation of potassium permanganate concentration， water bath heating time， sampling method and reaction time， find out the best conditions for analysis of permanganate index， and improve the accuracy of determination of permanganate index.
Key words： Acidic method； Determination； Permanganate index； Exploration
高錳酸盐指数是表征地表水体受有机污染物和还原性无机物污染程度的综合指标。由于在规定条件下，水中有机物只能部分被氧化[1]，并不是反应水体中总有机物含量的尺度，因此高锰酸盐指数是一个相对性的指标。实际分析过程中发现其测定结果通常受多种因素的影响，是较难测得准确的指标之一。研究和掌握高锰酸盐指数的影响因素已成为环境监测工作者的一项重要任务。为此，本文具体从高锰酸钾使用液浓度、水浴加热时间、不同空白值的蒸馏水、取样方法四方面进行探讨分析，总结出测定高锰酸盐指数的可靠经验。
1 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
（1）实验仪器。水浴锅，国旺SHZ-C；50mL酸式滴定管。
（2）实验试剂。高锰酸钾（优级纯），硫酸（ρ=1.84g/mL，优级纯），草酸钠（基准）。
1.2 实验方法
（1）取100.0mL经充分摇动、混合均匀的样品（或分取适量，用水稀释至100mL），置于250mL锥形瓶中，加入5mL（1+3）硫酸，用滴定管加入10.00mL0.01mol/L高锰酸钾溶液，摇匀。将锥形瓶置于沸水浴内30±2min（水浴沸腾，开始计时）。取出后用滴定管加入10.00mL0.01mol/L草酸钠溶液至溶液变为无色。趁热用高锰酸钾溶液，滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退。记录消耗的高锰酸钾溶液体积。
（2）空白试验：用100mL水代替样品，按步骤（1）测定，记录下回滴的高锰酸钾溶液体积。
（3）校正系数：向空白试验滴定后的溶液中加入10.00mL0.01mol/L草酸钠溶液，放置于80℃水浴中，取出趁热用高锰酸钾溶液滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退。记录消耗的高锰酸钾溶液体积。
2 结果分析
2.1 高锰酸钾溶液配制
三次消耗KMO4标准贮备液的均值为19.7，可计算出：
CKMO4=0.1015mol/L。
取0.1015mol/L的KMO4标准贮备液98.5mL，稀释至1000mL，此溶液即为0.01mol/L的标准使用液。为确保KMO4标准使用液的准确性，再用0.01mol/L的Na2C2O4溶液进行标定。高锰酸钾溶液浓度的准确配制是影响本实验的关键。
2.2 水浴加热时间对高锰酸盐指数测定的影响
观山湖区海拔：1290m，气压：87KPa，水温94.7℃。
表2可以看出，高锰酸盐指数的值随着水浴加热时间的增加而增大，水浴的沸点与水浴锅所处的外界环境条件有关，高海拔地区水的沸点比低海拔地区低，因此，要使水样中的还原性物质与高锰酸钾反应达到最大限度，就需要延长加热时间；其次，温度不同的地区，水浴锅内被测水样的水温下降速度也不同，温度低的地区相对较快，所以需要加热更久，以使得水再次沸腾。本实验室最佳水浴时间为33min。
选用不同空白值的蒸馏水配置203152（2.91±0.26）mg/L、203153（4.88±0.39）mg/L两组标样，测定结果见表3。
由表2可知，A、B两组的测定结果都随空白值的增大而变大，且空白值越小越接近真值，空白值越大，相对误差越大。高锰酸盐指数的检出限是0.5mg/L[2]，测定范围是0.5 mg/L～4.5mg/L，高于4.5mg/L时，要先用蒸馏水稀释再进行测定，蒸馏水的空白值会参与计算。因此，在环境监测中，通过对空白值的控制来提高样品测定的准确性。
2.4 取样方法对高锰酸盐指数测定的影响
将水样放置2h后，取其上层液进行3次平行测定，消耗的高锰酸钾体积分别为3.10mL、3.16mL、3.26mL，计算得高锰酸盐指数为2.5 mg/L、2.5 mg/L、2.6mg/L。将同一水样放置2h后，充分混匀后再进行3次平行测定，消耗的高锰酸钾体积分别为3.96mL、4.12mL、4.04mL，计算得高锰酸盐指数为3.2mg/L、3.3mg/L、3.2mg/L。由此可知水样静置后取上层液测得值仅为充分混匀后测得值的78.1%。水样在测定前一定要摇匀并严格在水样保存期内完成分析[3-4]。
3 结论
高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其实验的准确性受多种因素，如水浴时间、蒸馏水的空白值、取样方法、滴定时的滴速等影响，这就要求操作者只有尽量在实验室的最佳条件下严格执行才能做出准确且可靠的测定结果。
参考文献
[1]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法（第四版增补版[M].北京：中国环境科学出版社，2002，223-227.）
[2]GB11892-89，水质高锰酸盐指数的测定.[S]
[3]顾晓明，陈杰，朱广杰，李保.水中高锰酸盐指数测定的若干影响因素分析[J].水利水电快报，2016，（11）：25.
[4]陈国美，姚红旭.水中高锰酸盐指数测定结果的不确定度评定[J].计量与测试技术，2014，（12）：197.
收稿日期：2018-03-19
作者简介：陈春兰（1982-），女，工程师，研究方向为环境监测。
摘要：本文通过对高锰酸钾液浓度配制、水浴加热时间、取样方法、反应时间等方面进行分析探讨，找出分析高锰酸盐指数的最佳条件，以期达到提高测定高锰酸盐指数准确性的目的。
关键词：酸性法；测定；高锰酸盐指数；探讨
中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0141-01
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.083
Abstract ： Analyze and discuss the preparation of potassium permanganate concentration， water bath heating time， sampling method and reaction time， find out the best conditions for analysis of permanganate index， and improve the accuracy of determination of permanganate index.
Key words： Acidic method； Determination； Permanganate index； Exploration
高錳酸盐指数是表征地表水体受有机污染物和还原性无机物污染程度的综合指标。由于在规定条件下，水中有机物只能部分被氧化[1]，并不是反应水体中总有机物含量的尺度，因此高锰酸盐指数是一个相对性的指标。实际分析过程中发现其测定结果通常受多种因素的影响，是较难测得准确的指标之一。研究和掌握高锰酸盐指数的影响因素已成为环境监测工作者的一项重要任务。为此，本文具体从高锰酸钾使用液浓度、水浴加热时间、不同空白值的蒸馏水、取样方法四方面进行探讨分析，总结出测定高锰酸盐指数的可靠经验。
1 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
（1）实验仪器。水浴锅，国旺SHZ-C；50mL酸式滴定管。
（2）实验试剂。高锰酸钾（优级纯），硫酸（ρ=1.84g/mL，优级纯），草酸钠（基准）。
1.2 实验方法
（1）取100.0mL经充分摇动、混合均匀的样品（或分取适量，用水稀释至100mL），置于250mL锥形瓶中，加入5mL（1+3）硫酸，用滴定管加入10.00mL0.01mol/L高锰酸钾溶液，摇匀。将锥形瓶置于沸水浴内30±2min（水浴沸腾，开始计时）。取出后用滴定管加入10.00mL0.01mol/L草酸钠溶液至溶液变为无色。趁热用高锰酸钾溶液，滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退。记录消耗的高锰酸钾溶液体积。
（2）空白试验：用100mL水代替样品，按步骤（1）测定，记录下回滴的高锰酸钾溶液体积。
（3）校正系数：向空白试验滴定后的溶液中加入10.00mL0.01mol/L草酸钠溶液，放置于80℃水浴中，取出趁热用高锰酸钾溶液滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退。记录消耗的高锰酸钾溶液体积。
2 结果分析
2.1 高锰酸钾溶液配制
三次消耗KMO4标准贮备液的均值为19.7，可计算出：
CKMO4=0.1015mol/L。
取0.1015mol/L的KMO4标准贮备液98.5mL，稀释至1000mL，此溶液即为0.01mol/L的标准使用液。为确保KMO4标准使用液的准确性，再用0.01mol/L的Na2C2O4溶液进行标定。高锰酸钾溶液浓度的准确配制是影响本实验的关键。
2.2 水浴加热时间对高锰酸盐指数测定的影响
观山湖区海拔：1290m，气压：87KPa，水温94.7℃。
表2可以看出，高锰酸盐指数的值随着水浴加热时间的增加而增大，水浴的沸点与水浴锅所处的外界环境条件有关，高海拔地区水的沸点比低海拔地区低，因此，要使水样中的还原性物质与高锰酸钾反应达到最大限度，就需要延长加热时间；其次，温度不同的地区，水浴锅内被测水样的水温下降速度也不同，温度低的地区相对较快，所以需要加热更久，以使得水再次沸腾。本实验室最佳水浴时间为33min。
选用不同空白值的蒸馏水配置203152（2.91±0.26）mg/L、203153（4.88±0.39）mg/L两组标样，测定结果见表3。
由表2可知，A、B两组的测定结果都随空白值的增大而变大，且空白值越小越接近真值，空白值越大，相对误差越大。高锰酸盐指数的检出限是0.5mg/L[2]，测定范围是0.5 mg/L～4.5mg/L，高于4.5mg/L时，要先用蒸馏水稀释再进行测定，蒸馏水的空白值会参与计算。因此，在环境监测中，通过对空白值的控制来提高样品测定的准确性。
2.4 取样方法对高锰酸盐指数测定的影响
将水样放置2h后，取其上层液进行3次平行测定，消耗的高锰酸钾体积分别为3.10mL、3.16mL、3.26mL，计算得高锰酸盐指数为2.5 mg/L、2.5 mg/L、2.6mg/L。将同一水样放置2h后，充分混匀后再进行3次平行测定，消耗的高锰酸钾体积分别为3.96mL、4.12mL、4.04mL，计算得高锰酸盐指数为3.2mg/L、3.3mg/L、3.2mg/L。由此可知水样静置后取上层液测得值仅为充分混匀后测得值的78.1%。水样在测定前一定要摇匀并严格在水样保存期内完成分析[3-4]。
3 结论
高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其实验的准确性受多种因素，如水浴时间、蒸馏水的空白值、取样方法、滴定时的滴速等影响，这就要求操作者只有尽量在实验室的最佳条件下严格执行才能做出准确且可靠的测定结果。
参考文献
[1]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法（第四版增补版[M].北京：中国环境科学出版社，2002，223-227.）
[2]GB11892-89，水质高锰酸盐指数的测定.[S]
[3]顾晓明，陈杰，朱广杰，李保.水中高锰酸盐指数测定的若干影响因素分析[J].水利水电快报，2016，（11）：25.
[4]陈国美，姚红旭.水中高锰酸盐指数测定结果的不确定度评定[J].计量与测试技术，2014，（12）：197.
收稿日期：2018-03-19
作者简介：陈春兰（1982-），女，工程师，研究方向为环境监测。
