如何消除酸性法定高锰酸盐指数时误差
如何消除酸性法定高锰酸盐指数时误差
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如何消除酸性法测定高锰酸盐指数时的误差
摘要：高锰酸盐指数的测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间等条件有关，因此，在测定时必须严格遵守操作的有关规定，使结果具可比性。
关键词：酸性法高锰酸盐指数控制误差
高锰酸盐指数表示水体水质受有机污染物和还原性无机物质污染程度的一个综合指标，它是在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的高锰酸钾的量，以氧的mg/L 表示。酸性法测定高锰酸盐指数时的误差主要来源于高锰酸钾溶液的不稳定性，浓度标定不准确引入的误差和测定条件的酸度、温度控制不当以及副反应发生引入的误差。因此，要消除误差，获得一个相对的准确测定值，必须要解决好以下几个问题：
1配制较稳定的高锰酸钾溶液
纯的高锰酸钾溶液是相当稳定的，但因市售的高锰酸钾试剂常含有二氧化锰和其它杂质，如硫酸盐、氯化物和硝酸盐等，并且受蒸馏水中常含有微量还原性物质的影响，它们可与MnO4-反应而析出MnO(OH)2沉淀，MnO2和MnO(OH)2又能促进高锰酸钾溶液的分解，此外，由于KMnO4溶液能自行分解，其分解方程式如下：
4KMnO4+2H2O==4MnO2+4KOH+3O2↑
分解的速度因溶液的PH值而不同，一般在中性溶液中分解很慢，在碱性和酸性溶液中分解较快，同时有Mn2+和MnO2的存在下能加速其分解，见光分解的速度更快。因此，必须正确地配制和保存高锰酸钾溶液。
为了配制较稳定的KMnO4溶液，常采用下列措施：
（1）称取少多于理论量的KMnO4，溶解在规定体积的蒸馏水中，例如配制C（KMnO4）=0.1mol/LKMnO4溶液1L，一般称取3.3～3.5g固体KMnO4。
（2）将配制好的KMnO4溶液加热至沸腾并维持微沸状态约1h，然后放置2～3d，使溶液中可能存在的还原性物质完全养花。
（3）用微孔玻璃漏斗过滤，除去析出的沉淀。
（4）将过滤后的KMnO4溶液储存于棕色试剂瓶中并存放于暗处，以待标定。
2 准确标定KMnO4溶液的浓度
标定KMnO4溶液的基准物质较多，如Na2C2O4、As2O3 、H2C2O4?2H2O 和纯铁丝等，其中以Na2C2O4较为常用。因为它易于提纯，性质稳定，不含结晶水。其标定方法是将Na2C2O4在105～110℃烘干约2h以后，冷却至室温即可使用。在H2SO4酸性溶液中MnO4-与C2O42-的反应：
2MnO4-+5C2O42-+16H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O
为了能使此反应定量的迅速进行，应控制好以下条件：
（1）温度控制：反应温度70～80℃。低于此温度或室温下反应速度极慢，温度超过90℃，H2C2O4部分分解导致标定结果偏高。
（2）酸度控制：滴定应在一定酸度的H2SO4介质中进行，一般滴定开始时，溶液[H+]应为0.5～1mol/L左右，滴定终了时应为0.2～0.5mol/L左右。酸度过低，MnO4-会部分被还原成MnO2；酸度过高会促进H2C2O4分解。
（3）滴定速度滴定时应待第一滴KMnO4红色褪去之后再滴入第二滴，因为滴定反应速度极慢，只有滴入KMnO4反应生成Mn2+作为催化剂时，滴定才逐渐加快。否则再热的酸性溶液中，滴入的KMnO4来不及和C2O42-反应而发生分解：
4MnO4-+12H+==4Mn2++5O2↑+6H2O
导致标定结果偏低。
（4）滴定终点KMnO4终点不太稳定，这是由于空气中还原性气体及尘埃等杂质使MnO4-缓慢分解，粉红色消失，所以经半分钟不退色即可认为已经到达滴定终点。
3 严格控制测定条件
高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，是在一定条件下的测定结果。其测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间有关。因此，测定时必须严格遵守操作规定，使结果具可比性。操作步骤应按《水和废水分析方法》（第4版）的规定进行。应注意以下几个问题：
(1) 应先标定好0.1mol/L KMnO4(1/5KMnO4)准确浓度，再根据稀释公式把浓度调节到0.01000—0.009600mol/L范围内，以减小误差。
(2) 加入10.00ml的0.01mol/LKMnO4和0.01mol/LNa2C2O4时均应用A级胖肚移液管，这样既快又准。
(3) 加热的时间应从水浴开始沸腾时计时，时间为30min，时间要卡准。
(4) K值不必每个样均测定，一般4～5小时内测定2～3个K值，用其平均值计算这段时间内指数值即可(K值是否随时间和水样的变化而变化，本人曾做大量工作，证明K值在4～5小时内不会随时间和水样的变化而变化)。
(5) 读按通常方数法要求有色溶液要读溶液最高点。
总之，要消除酸性法测定高锰酸盐指数时的误差，必须配制和保存好高锰酸钾标准溶液，准确进行标定，严格控制测定条件。只有这样，才能获得一个相对的准确测定值。
参考文献
（1）魏复盛等，《水和废水监测分析方法》（第四版）
（2）俞英明等，《水分析化学》
（3）周艳凤等，高锰酸盐指数测定条件控制[J],中国环境监测
水质高锰酸盐指数的测定
GB11892—89
Water qualinty-Determination of permanganate index
本标准参照采用国际标准ISO 8467—1986《水质高锰酸盐指数的测定》。
1 主题内容与适用范围
1.1 主题内容
本标准规定了测定水中高锰酸盐指数的方法。
1.2 适用范围
本标准适用于饮用水、水源水和地面水的测定，测定范围为0.5～4.5mg／L。对污染较重的水，可少取水样，经适当稀释后测定。
本标准不适用于测定工业废水中有机污染的负荷量，如需测定，可用重铬酸钾法测定化学需氧量。
样品中无机还原性物质如NO2-、S2－和Fe2＋等可被测定。氯离子浓度高于300mg／L，采用在碱性介质中氧化的测定方法。
2 定义
高锰酸盐指数是反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标。定义为：在一定条件下，用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量。
高锰酸盐指数不能作为理论需氧量或总有机物含量的指标，因为在规定的条件下，许多有机物只能部分地被氧化，易挥发的有机物也不包含在测定值之内。
3 原理
样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，在沸水浴中加热30min，高锰酸钾将佯品中的某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠。通过计算得到样品中高锰酸盐指数。
4 试剂
除另有说明，均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水，不得使用去离子水。
4. 1 不含还原性物质的水：将1L蒸馏水置于全玻璃蒸馏器中，加入10mL硫酸(4.3)和少量高锰酸钾溶液(4.6.1)，蒸馏。弃去100mL初馏液，余下馏出液贮于具玻璃塞的细口瓶中。
4. 2 硫酸(H2SO4)：密度(d20)为1.84g／mL。
4. 3 硫酸，1＋3溶液：在不断搅拌下，将100mL硫酸(4.2)慢慢加入到300mL水中。趁热加入数滴高锰酸钾溶液(4.6.1)直至溶液出现粉红色。
4. 4 氢氧化钠，500g／L溶液：称取50g氢氧化钠溶于水并稀释至100mL。
4. 5 草酸钠标准备液，浓度C(1/2Na2C2O4)为0.100 0mo1／L：称取0.670 5g经120℃烘干2h并放冷的草酸钠(Na2C2O4)溶解水中，移入100mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀，置4℃保存。
4.6 草酸钠标准溶液，浓度C1(1/2Na2C2O4)为0.010 0mo1／L：吸取10.00mL草酸钠贮备液(4.5)于100mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。
4.7 高锰酸钾标准备液,浓度C2(1/2KMnO4)约为0.1mo1／L：称取3.2g高锰酸钾溶解于水并稀释至1000mL。于90～95℃水浴中加热此溶液两小时，冷却。存放两天后，倾出清液，贮于棕色瓶中。
4.8 高锰酸钾标准溶液，浓度C3(1/2KMnO4)约为0.01mo1／L：吸取100mL高锰酸钾标准贮备液(4.7)于1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。此溶液在暗处可保存几个月，使用当天标定其浓度。
5 仪器
5.1 常用的实验室仪器和下列仪器。
5.2 水浴或相当的加热装置：有足够的容积和功率。
5.3 酸式滴定管，25mL。
注：新的玻璃器皿必须用酸性高锰酸钾溶液清洗干净。
6 样品的保存
采样后要加入硫酸(4.3)，使样品pH1～2并尽快分析。如保存时间超过6h。则需置暗处，0～5℃下保存，不得超过2天。
7 分析步骤
7.1 吸取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5±0.5mL硫酸(4.3)，用滴定管加入10.00mL高锰酸钾溶液(4.8)，摇匀。将锥形瓶置于沸水浴内30±2min(水浴沸腾，开始计时)。
7.2 取出后用清定管加入10.00mL草酸钠溶液(4.6)至溶液变为无色。趁热用高锰酸钾溶液(4.8)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。
7.3 空白试验：用100mL水代替样品，按步骤7.1、7.2测定，记录下回滴的高锰酸钾溶液(4.8)体积。
7.4 向空白试验(7.3)滴定后的溶液中加入10.00mL草酸钠溶液(4.6)。如果需要，将溶液加热至80℃。用高锰酸钾溶液(4.8)继续滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退。记录下消耗的
高锰酸钾溶液(4.8)体积。
注：①沸水浴的水面要高于锥形瓶内的液面。
②样品量以加热氧化后残留的高锰酸钾(4.8)为其加入量的1/2～1/3为宜。加热时，如溶液红色退去，说明高锰酸钾量不够，须重新取样，经稀释后测定。
③滴定时温度如低于60℃，反应速度缓慢，因此应加热至80℃左右。
④沸水浴温度为98℃。如在高原地区，报出数据时，需注明水的沸点。
8 结果的表示
高锰酸盐指数(Imn)以每升样品消耗毫克氧数来表示(O2，mg／L)，按式(1)计算。
式中：V1——样品滴定(7.2)时，消耗高锰酸钾溶液体积，mL；
V2——标定(7.4)时，所消耗高锰酸钾溶液体积，mL；
C——草酸钠标准溶液(4.6)，0.010 0mo1／L。
如样品经稀释后测定，按式(2)计算。
式中：VO——空白试验(7.3)时，消耗高锰酸钾溶液体积，mL；
V3——测定(7.1、7.2)时，所取样品体积，mL；
f——稀释样品时，蒸馏水在100mL测定用体积内所占比例(例如；10mL样品用水稀
9 精密度
5个实验室测定高锰酸钾值为4.0mg／L的葡萄糖统一分发标准溶液。
9.1 重复性
实验室内相对标准偏差为4.2％。
9.2 再现性
实验室间总相对标准偏差为5.2％。
附录A
碱性高锰酸钾氧化法
（补充件）
A1
适用范围
当样品中氯离子浓度高于300mg／L时，则采用在碱性介质中，用高锰酸钾氧化样品中的某些有机物及无机还原性物质。
A2
分析步骤
吸取100.0mL样品(或适量，用水稀释至100mL)，置于250mL锥形瓶中，加入0.5mL氢氧化钠溶液(4.4)，摇匀。用滴定管加入10.00mL高锰酸钾溶液，将锥形瓶置于沸水浴中30±2min(水浴沸腾，开始计时)。
取出后，加入10±0.5mL硫酸(4.3)，摇匀。以下步骤同7.2。
A3
分析结果表达同8。
附加说明：
本标准由国家环境保护局标准处提出。
本标准由北京市环保监测中心负责起草。
本标准主要起草人尚邦懿。
本标准委托中国环境监测总站负责解释。
中国化工仪器网https://www.360docs.net/doc/a513648565.html, 提供
资料来源：化验室网站
对高锰酸盐指数测定过程中的几个影响因素的分析
作者：胡丽丽
1、高锰酸钾标准溶液的浓度对测定结果的影响
高锰酸钾标准溶液浓度的高低对空白值及样品值的影响较大。理论上应尽量准确调节至0.0100mol/L。在实践中，当高锰酸钾标准溶液浓度偏高时，空白试验所消耗高锰酸钾的体积偏低，样品试验所消耗高锰酸钾的体积也偏低，样品测定值偏低。当高锰酸钾标准溶液浓度偏低时，滴定用量增大，样品温度下降幅度大，反应速度减慢，从而使样品测定值偏高。
因此，高锰酸钾标准溶液浓度的校正系数需准确调在0.9800～1.0100之间，空白值保证在0.40～0.50之间，这样对样品测定的影响较小，测定的准确度较高。
2、反应体系的酸度对测定结果的影响
酸度对氧化还原反应方向的影响大致可分为两种情况：一种是H+直接参加氧化还原反应所造成的影响。另一种则是H+与氧化剂或还原剂结合成难理解的化合物所产生的影响。从此方法的反应原理可以看出，酸度对此反应的影响主要是H+直接参加氧化还原反应所产生的。从化学平衡的角度来分析，当酸度增大时反应式（1）和（2）会加速向右进行，反之则向左进行。另外，酸度增大也相当于增大了反应物的浓度，根据质量作用定律，化学反应速度与反应物浓度之积成正比，因此提高酸度可以加快反应的速度，但酸度也不易太大，当反应体系的酸度太大时将发生式（3）副反应，而当反应体系的酸度降低时，反应式（1）和（2）会加速向左进行，导致KMnO4在有限的时间内不能充分发挥其氧化作用，而使结果偏低。同时由于生成了Mn2+导致式（4）副反应。此反应在酸性溶液中进行得比较缓慢，但随着酸度降低，反应速率逐渐加快，且一旦生成MnO2，它马上会作为催化剂，促使发生式（5）分解反应。
MnO4-+还原性物质+H+96～98℃Mn2++CO2↑+H2O（1）
2MnO4-+5C2O42-+16 H+75～85℃2Mn2++10CO2↑+8H2O（2）
C2O42-+2 H+=H2C2O4（3）
2MnO4-+ Mn2++2 H2O=5 MnO2↓+4 H+（4）
4MnO4-+2 H2O=4 MnO2↓+3O2+4 OH-（5）
综上所述，反应体系的酸度对酸性高锰酸钾氧化法测定高锰酸盐指数的反应速度和方向有较大的影响。且酸度必须适宜，否则将会导致测定结果出现偏差。因此采用此方法测定高锰酸盐指数时，一定要控制好反应体系的酸度。特别是在采样时，一定要控制样品的酸度在pH=1～2之间。
3、加热时间对测定结果的影响
影响反应速度的因素很多，但化学反应速度一经确定，反应时间将孩子接影响反应进行的程度。因为化学反应并不是一蹴而就的，大多数反应的进度都与反应时间是成正比的。况且采用酸性高锰酸钾氧化法测定高锰酸盐指数，只是侧的规定时间内高锰酸钾所氧化水样中的还原性物质的量，并不是水样中所有可以被氧化的还原性物质的总量，反应时间将直接影响最终测定的结果，因此对样品进行加热时，一定要在水浴完全沸腾后再将样品放入。等水浴再次沸腾时立刻计时，并严格控制时间为30min。若加热时间过长，样品测定值偏高。反之，则偏低。
4、反应体系的温度对测定结果的影响
高锰酸钾氧化草酸钠的反应是个吸热反应，实验证明，一般吸热反应温度每升高10℃，反应速度可增加2～4倍。在常温下此反应的反应速度非常慢，当温度升高时明显加快了反应的速度。但是反应体系的温度也不能太高，将样品取下加Na2C2O4时温度不能高于90℃，否则部分H2C2O4会分解：
H2C2O4→CO2+CO+H2O（6）
这样会使测定结果偏低。在滴定的全过程中，温度须保持在70～80℃范围内。这样，测定结果的准确度更高。
5、滴定速度对测定结果的影响
酸性法测定高锰酸盐指数时，应使溶液中反应物高锰酸钾和草酸钠能在最适宜的温度条件下充分接触而发生反应，否则再热溶液中不但会导致高锰酸钾和草酸钠发生式（5）和（6）的热分解反应，而且可能会导致反应的温度下降造成测定的误差。因此，在测定时应保持滴定的速度与反应的速度同步。由于高锰酸钾与还原性物质进行的化学反应中存在着“自动催化反应”生成物中的Mn2+对反应本身起着一定的催化作用开始时反应较慢，当生成一定量的Mn2+是反应速度就加快了，随着反应地进行，反应物的浓度在减少，反应的速度又变慢了。因此，在测定过程中滴定的初始速度和结束速度就应该稍慢，中间速度应稍快些，注意在滴定过程中溶液应呈珠串状往下滴，而不宜呈直线状。样品应在2min内滴完，时间不宜过长，否则温度下降，测定结果偏高。滴定终点应保持微粉红色，并保持30s不退色，且具有一致性。
高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，在分析过程中受高锰酸钾标准溶液浓度、反应体系酸度、加热时间、反应体系温度、滴定速度等多个因素的影响。因此需要严格控制其测定条件，由以上分析，可得出以下结论：
高锰酸钾标准溶液的浓度一定要调至使校正系数K值在0.9800～1.0100之间。
加热时间应从水浴重新沸腾实际时计时，并严格控制30min。
测定样品时，开始温度不能高于90℃，测定结束时不宜低于70℃。
滴定时间控制在2min内，所有样品终点颜色具有一致性。
高锰酸钾溶液加入水样后，应立即置于沸水浴中，否则影响测定结果。
酸性法测定高锰酸盐指数的一点体会
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2007-12-25 10:19 刘晓俊
摘要：高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其测定结果受溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热方式和加热时间有关。为提高实验室分析精度和准确度，探求适合于自身环境的加热方式、加热温度和加热时间很有必要。
关键词：酸性法;高锰酸盐指数;标准样;对比试验;体会
1 概述
高锰酸盐指数，是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg/L来表示。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，均可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸盐指数常被作为地表水体受有机污染物和还原性无机物质污染程度的综合指标，也是一个相对指标。
1、1方法原理
水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中（或直火）加热反应一定的时间，剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数值。酸性法适用于地表水、地下水（污水很少用），但水样中氯离子含量不超过300mg/L。当水样的高锰酸盐指数值大于10mg/L时，则酌情稀释后测定。
1、2所需仪器
（1）沸水浴装置
（2）电炉，500W
（3）250mL锥形瓶
（4）25mL酸式滴定管
（5）定时钟
1、3试剂及配制
（1）高锰酸钾标准贮备液（1/5KMnO4=0.1mol/L）：称取3.2g高锰酸钾溶于1.2升蒸馏水中，加热煮沸，使体积减少到约1升，放置过滤，用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。
（2）高锰酸钾标准溶液（1/5 KMnO4=0.01mol/L）：吸取上述溶液100mL，稀释至1000mL，贮于棕色瓶中，使用当天进行标定。
（3）1+3硫酸：取1份硫酸缓缓加入到3份蒸馏水中，配制时趁热滴加，高锰酸钾至呈微红色。
（4）草酸钠标准贮备液（1/2Na2C2O4=0.1000 mol/L）：称取0.6705g在120℃烘干2h 并冷却的草酸钠溶于水中，定容至100mL。
（5）草酸钠标准溶液（1/2Na2C2O4=0.0100 mol/L）：吸取草酸钠贮备液10mL定容至100mL。
2 分析步骤
2、1样品处理
吸取100mL水样，置于250mL锥形瓶中，加入5mL1：3硫酸，用吸管准确吸取10.0mL 高锰酸钾溶液，摇匀置于水浴内加热约30min。
2、2滴定
取出后用吸管准确吸取10mL0.01mol/L的草酸钠使变为无色（红色不消失时可再加5mL），趁热用高锰酸钾标准溶液滴定至刚出现粉红色，保持30s不褪色，记录用量为V1。
2、3校正
向滴定后的样品溶液中加入10.0mL标准草酸钠溶液，加热至80℃。用高锰酸钾标准溶液继续滴定至刚出现粉红色，并保持30s不褪色，记录用量为V（也可用空白实验进行校正）。
K=10.00/V
2、4结果计算
高锰酸盐指数IMn以每升样品消耗毫克氧数来表示（O2 mg/L），计算式如下：
IMn=[（V1＋V2）×10/V3－10] ×M×8×1000／V
式中：V1——样品加热前滴加高锰酸钾标准溶液的体积
V2——样品滴定时消耗的高锰酸钾标准溶液体积
谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法
谈谈系统误差的产生原因及其消除或减少的方法 在讨论随机误差时，总是有意忽略系统误差,认为它等于零。若系统误差不存在，期望值就是真值。但是，在实际工作中系统误差是不能忽略的。所以要研究系统误差，发现和消除系统误差。 一、系统误差产生的原因 在长期的测量实践中人们发现，系统误差的产生一般的与测量仪器或装置本身的准确程度有关；与测量者本身的状况及测量时的外界条件有关。 1、在检定或测试中，标准仪器或设备的本身存在一定的误差。在进行计量检定，向下一级标准量值传递时，标准值的误差是固定不变的，属于系统误差。又称为工具误差或仪器误差。如：标称值为100g的砝码，经检定实际值为99.997g，即误差为+0.003g。用此砝码去秤量其他物体的质量，按标称值使用，则始终把被测量秤大，产生+0.003g的恒定系统误差。 某些仪器或设备，在测量前须先进行调零位，若因测量前未调零位或存在调零偏差，使得标准仪器在测量前即具有某一初始值，该初始值必然直接影响测量结果，给测量结果带来误差。这种误差，一般称零位误差，或简称零差。 某些仪器或设备，如未按要求放置，特别是某些电磁测量和无线电测量仪器或设备，未正确接地或屏蔽，或未用专用连接导线，也会给测量结果带来误差。这种误差称为装置误差。 2、测量时的客观环境条件（如温度、湿度、恒定磁场等），也会给测量结果带来误差。如，重力加速度因地点不同而异，若与重力加速度有关的某些测量，未按测量地点的不同加以适当的修正，也会给测量结果带来误差。因这种误差是由客观环境因素引起的，一般把它称为环境误差。 3、由于某些测量方法的不完善，特别是检定与测试中所使用的某些仪器或设备，在设计制造时受某些条件的限制（如元器件，制造工艺等），不得不降低某些指标，采用一些近似公式，这也会给测量结果带来误差。这种误差称方法误差或称理论误差。 4、在测量中，测量者本身生理上的某些缺陷，如听觉、视力等缺陷，也会给测量结果带来误差。此项误差又称为人员误差。 二、消除或减少系统误差的方法 mad消除或减少系统误差有两个基本方法。一是事先研究系统误差的性质和大小，以修正量的方式，从测量结果中予以修正；二是根据系统误差的性质，在测量时选择适当的测量方法，使系统误差相互抵消而不带入测量结果。
高锰酸盐指数
高锰酸盐指数 GB11892--89 高锰酸盐指数，是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg/L来表示。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，匀可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸盐指数常被作为水体受还原性有机（和无机）物质污染程度的综合指标。 我国规定了环境水质的高锰酸盐指数的标准。 高锰酸盐指数在以往的水质监测分析书上，亦有被称为化学需氧量的高锰酸钾法。由于在规定条件下，水中有机物只能部分被氧化，并不是理论上的需氧量，也不是反映水体中总有机物含量的尺度。因此，用高锰酸盐指数这一术语作为水质的一项指标，以有别于重铬酸钾法的化学需氧量（应用于工业废水），更符合于客观实际。 （一）酸性法 概述 1．方法原理 水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰
酸钾指数数值。 显然高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间有关。因此，测定时必须严格遵守操作规定，使结果具可比性。 2．方法适用范围 酸性法适用于氯离子含量不超过300mg/L的水样。 当水样的高锰酸盐指数数值超过5mg/L时，则酌情分取少量，并用水稀释后再测定。 3．水样的采集和保存 水样采集后，应加入硫酸使pH调至< 2，以抑制微生物活动。样品应尽快分析，必要时，应在0—5℃冷藏保存，并在48小时内测定。 仪器 （1）沸水浴装置。 （2）250ml锥形瓶。 （3）50ml酸式滴定管。 （4）定时钟。 试剂 (1) 高锰酸钾溶液（1/5KMnO4=0.1mol/L）：称取3.2g高锰酸钾溶 于1.2L水中，加热煮沸，使体积减少到约1L，放置过夜， 用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。 (2) 高锰酸钾溶液（1/5KMnO4=0.01mol/L）：吸取100ml上述高
水质监测项目(高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、叶绿素、总氮和总磷)
高锰酸盐指数（COD Mn）的测定 酸性法（检测限：0.5～10mg/L）GB11892-89 仪器： 1.沸水浴装置 2.250ml锥形瓶 3.50ml酸式滴定管 4.定时钟 试剂： 1.高锰酸钾贮备液（1/5KMnO4＝0.1mol/L）：称取3.2g高锰酸钾溶于水中，加热煮沸，使体积减少到约1L，在暗处放置过夜，用G－3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。使用前用0.1000mol/L的草酸钠标准贮备液标定，求得实际浓度。 2.高锰酸钾使用液（1/5KMnO4＝0.01mol/L）：吸取一定量的上述高锰酸钾溶液，用水稀释至1000ml，并调节至0.01mol/L准确浓度，贮于棕色瓶中。使用当天应进行标定。 3.（1＋3）硫酸。配制时趁热滴加高锰酸钾溶液至呈微红色。 4.草酸钠标准贮备液（1/2Na2C2O4=0.1000mol/L）：称取0.6705g在105～110℃烘干1h并冷却的优级纯草酸钠溶于水，移入100ml容量瓶中，用水稀释至标线。 5.草酸钠标准使用液（1/2Na2C2O4=0.0100mol/L）：吸取10.00ml上述草酸钠溶液移入100ml容量瓶中，用水稀释至标线。 步骤： 1.分取100ml混匀水样（如高锰酸盐指数高于10mg/L，则酌情少取，并用水稀释至100ml）于250ml锥形瓶中。 2.加入5ml（1＋3）硫酸，混匀。 3.加入10.00ml 0.01mol/L，高锰酸钾溶液，摇匀，立即放入沸水浴中加热30min （从水浴重新沸腾起计时）。沸水浴液面要高于反应溶液的液面。 4.取下锥形瓶，趁热加入10.00ml 0.0100mol/L草酸钠标准溶液，摇匀。立即用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色，记录高锰酸钾溶液消耗量。 5.高锰酸钾溶液浓度的标定：将上述已滴定完毕的溶液加热至约70℃，准确加入10.00ml 草酸钠标准溶液（0.0100mol/L），再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色。记录高锰酸钾溶液的消耗量，按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数（K）。
消除系统误差的软件算法的研究
消除系统误差的软件算法的研究 摘要：一般而言，由于测量步骤的不尽完善会引起测量结果的误差，其中有的来自系统误差，有的来自随机误差。随机误差被假设来自无法预测的影响量或影响的随机的时间和空间变异。系统误差和随机误差一样无法删除，但是通常我们可以采用适当的算法来降低系统误差对测量结果的影响。 本文探讨了几种消除系统误差的软件算法。 关键词：系统误差；零位误差；增益误差；非线性校正 Research of Software algorithms to eliminate systematic errors Lou Benyue (School of Information and Electrical Engineering of CUMT,Xuzhou,Jiangsu 221008) Abstract：Generally speaking, measurement errors may be caused by imperfect measurement, some of them come from systematic errors, some from random error. Random error is assumed to come from the impact can not be predicted or influence the amount of random variation in time and space. Systematic error and random error all can not be deleted, but usually we can use appropriate algorithms to reduce system errors on the measurement results. Several software algorithms which can eliminate systematic errors was discussed in this article. Keywords:Systematic error; zero error; gain error; non-linear correction 0引言 系统误差（Systematic error）又叫做规律误差。它是在一定的测量条件下，对同一个被测尺寸进行多次重复测量时，误差值的大小和符号（正值或负值）保持不变；或者在条件变化时，按一定规律变化的误差。 认识系统误差产生原因，重点是系统非线性校正，关键是建立误差模型。我们往往无法预先知道误差模型，只能通过测量获得一组反映被测值的离散数据，利用这些离散数据建立起一个反应被测量值变化的近似数学模型(即校正模型)。 有时即使有了数学模型，例如n次多项式，但其次数过高，计算太复杂、太费时，常常要从系统的实际精度要求出发，用逼近法来降低一个已知非线性特性函数的次数，以简化数学模型，便于计算和处理。因此，误差校正模型的建立，包括了由离散数据建立模型和由复杂模型建立简化模型这两层含义。 1系统误差分析（几个概念的介绍） 系统误差:是指在相同条件下，多次测量同一量时其大小和符号保持不变或按一定规律变化的误差。 恒定系统误差:校验仪表时标准表存在的固有误差、仪表的基准误差等； 变化系统误差:仪表的零点和放大倍数的漂移、温度变化而引入的误差等； 非线性系统误差:传感器及检测电路（如电桥）被测量与输出量之间的非线性关系。 这些方法是较为常用的有效的测量校准方法，可消除或消弱系统误差对测量结果的影响。 2仪器零位误差和增益误差的校正方法
实验四水质高锰酸盐指数的测定
实验四 水质高锰酸盐指数的测定 一、目的要求 1. 掌握高锰酸盐指数的测定原理及方法。 二、实验原理 高锰酸盐指数是指在酸性或碱性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg/L 来表示。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，均可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸盐指数常被作为地表水体受有机污染物和还原性无机物质污染程度的综合指标。样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，在沸水浴中加热30分钟，高锰酸钾将水样中的某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液返滴定过量的草酸钠，通过计算得到样品中高锰酸盐指数。 反应方程式为： O H 8CO 10Mn 2H 16O C 5MnO 2O H 6CO 5Mn 4H 12C 5MnO 4222-242- 4222-4++=++++=+++ + ++ 据此，测定结果的计算式为 )/O 1000mol g 00.32O C 21-MnO 45COD 21 --242-421MnO -4L mg V cV V V c （）（）（水样 ?????????+= 式中，V 1为第一次加入KMnO 4溶液的体积；V 2为第二次加入KMnO 4溶液的体积。由于Cl -对高锰酸钾法有干扰，因而本法仅适用于地表水、地下水、饮用水和生活污水中的高锰酸钾指数的测定，含Cl -较高的工业废水应采用K 2Cr 2O 7法测定 三、仪器与试剂 1、100ml 量筒、250ml 锥形瓶、50ml 酸式棕色滴定管、100ml 容量瓶、5ml 吸量管，10ml 胖肚移液管、电炉 2、（1+3）硫酸、草酸钠标准贮备液、高锰酸钾标准贮备液：C （KMnO 4）≈ mol/L 四、分析步骤 1、草酸钠标准溶液的配制（L ）：准确称取草左右草酸钠基准物于100~105℃烘干2h 并冷却至室温，置于小烧杯中，加少量水溶解后，定量转移至250ml 容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，计算其准确浓度。 2、L 高锰酸钾标准溶液的配制：准确移取 L 的高锰酸钾标准贮备液于100ml 容量瓶中定容。 3、水样测定： 根据水质污染程度取水样10~100ml ，经充分摇动、混合均匀的水样（可根据情况稀释）于250ml 锥形瓶中，用吸量管加入10ml （1+3）硫酸，再准确加入加入高锰酸钾标准溶液，
高锰酸盐指数测定
实验报告 课程名称： 土壤学实验 指导老师： 廖敏 成绩：实验名称： 高锰酸盐指数测定 同组学生姓名： 张逸涵 一、实验目的和要求 二、实验内容和原理 三、实验材料与试剂 四、实验器材与仪器 五、操作方法和实验步骤 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析 八、讨论、心得 一、 实验目的和要求 掌握酸性高锰酸钾法测定高锰酸盐指数原理及步骤。 二、 实验内容和原理 1. 定义 高锰酸盐指数(I Mn )，是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg/L 来表示。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，匀可消耗高锰酸钾。高锰酸盐指数常被作为水体受还原性有机（和无机）物质污染程度的综合指标。 但是，高锰酸盐指数不能作为理论需氧量或总有机物含量的指标，因为在规定的条件下，许多有机物只能部分地被氧化，易挥发的有机物也不包含在测定值之内。 2. 操作原理 水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数值。 3. 计算公式 水样未经稀释时： 专业： 农资1202 姓名： 平帆 学号： 3120100152 日期： 2014.12.10 地点： 农生环B255 装 订 线
高锰酸盐指数I Mn（O2,mg/L）=[(10+V)K-10]×M×8×1000 100 式中：V——滴定水样时，高锰酸钾溶液的消耗量（ml）； K——校正系数(单位体积高锰酸钾溶液（1/5 KMnO4）相当于草酸钠标准溶液 （1/2 Na2C2O4）的体积)； M——草酸钠溶液浓度（mol/L）； 8——氧（1/4 O2）摩尔质量。 三、实验器材与仪器 1.主要仪器 沸水浴装置、取水装置、250ml锥形瓶、25ml酸式滴定管、10ml移液枪； 2.试剂 水样（取于生科院后河水）；硫酸，1+3溶液、0.1000mol/l (1/2 Na2C2O4)标准溶液、 0.01mol/L (1/5KMnO4)标准溶液。 四、操作方法和实验步骤 1. 湿法消解土壤样品 五、实验数据记录和处理 表1 水体高锰酸钾指数测定记录表
测量误差的分类以及解决方法
测量误差的分类以及解决方法 1、系统误差 能够保持恒定不变或按照一定规律变化的测量误差，称为系统误差。系统误差主要是由于测量设备、测量方法的不完善和测量条件的不稳定而引起的。由于系统误差表示了测量结果偏离其真实值的程度，即反映了测量结果的准确度，所以在误差理论中，经常用准确度来表示系统误差的大小。系统误差越小，测量结果的准确度就越高。 2、偶然误差 偶然误差又称随机误差，是一种大小和符号都不确定的误差，即在同一条件下对同一被测量重复测量时，各次测量结果服从某种统计分布；这种误差的处理依据概率统计方法。产生偶然误差的原因很多，如温度、磁场、电源频率等的偶然变化等都可能引起这种误差；另一方面观测者本身感官分辨能力的限制，也是偶然误差的一个来源。偶然误差反映了测量的精密度，偶然误差越小，精密度就越高，反之则精密度越低。 系统误差和偶然误差是两类性质完全不同的误差。系统误差反映在一定条件下误差出现的必然性；而偶然则反映在一定条件下误差出现的可能性。 3、疏失误差 疏失误差是测量过程中操作、读数、记录和计算等方面的错误所引起的误差。显然，凡是含有疏失误差的测量结果都是应该摈弃的。 解决方法： 仪表测量误差是不可能绝对消除的，但要尽可能减小误差对测量结果的影响，使其减小到允许的范围内。 消除测量误差，应根据误差的来源和性质，采取相应的措施和方法。必须指出，一个测量结果中既存在系统误差，又存在偶然误差，要截然区分两者是不容易的。所以应根据测量的要
求和两者对测量结果的影响程度，选择消除方法。一般情况下，在对精密度要求不高的工程测量中，主要考虑对系统误差的消除；而在科研、计量等对测量准确度和精密度要求较高的测量中，必须同时考虑消除上述两种误差。 1、系统误差的消除方法 (1)对测量仪表进行校正在准确度要求较高的测量结果中，引入校正值进行修正。 (2)消除产生误差的根源即正确选择测量方法和测量仪器，尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作，消除各种外界因素造成的影响。 采用特殊的测量方法如正负误差补偿法、替代法等。例如，用电流表测量电流时，考虑到外磁场对读数的影响，可以把电流表转动180度，进行两次测量。在两次测量中，必然出现一次读数偏大，而另一次读数偏小，取两次读数的平均值作为测量结果，其正负误差抵消，可以有效地消除外磁场对测量的影响。 2、偶然误差的消除方法 消除偶然误差可采用在同一条件下，对被测量进行足够多次的重复测量，取其平均值作为测量结果的方法。根据统计学原理可知，在足够多次的重复测量中，正误差和负误差出现的可能性几乎相同，因此偶然误差的平均值几乎为零。所以，在测量仪器仪表选定以后，测量次数是保证测量精密度的前提。 . 容：
消除系统误差的方法
减少系统误差的方法 消除或减少系统误差有两个基本方法。一就是事先研究系统误差的性质与大小,以修正量的方式,从测量结果中予以修正;二就是根据系统误差的性质,在测量时选择适当的测量方法,使系统误差相互抵消 而不带入测量结果。 1、采用修正值方法 对于定值系统误差可以采取修正措施。一般采用加修正值的方法。对于间接测量结果的修正,可以在每个直接测量结果上修正后,根据 函数关系式计算出测量结果。修正值可以逐一求出,也可以根据拟合曲线求出。应该指出的就是,修正值本身也有误差。所以测量结果经修正后并不就是真值,只就是比未修正的测得值更接近真值。它仍就是被测量的一个估计值,所以仍需对测量结果的不确定度作出估计。 2、从产生根源消除 用排除误差源的办法来消除系统误差就是比较好的办法。这就要求测量者对所用标准装置,测量环境条件,测量方法等进行仔细分析、研究,尽可能找出产生系统误差的根源,进而采取措施。 采用专门的方法 （1）交换法:在测量中将某些条件,如被测物的位置相互交换,使产生系统误差的原因对测量结果起相反作用,从而达到抵消系统 误差的目的。如用电桥测电阻,电桥平衡时,R X=R0(R1/R2),保持 R1、R2不变,把Rx、R0的位置互换,电桥再次平衡时,R0变成R’,
此时Rx=R0’(R2/R1)。于就是有Rx=R0`(R2/R1),由此算出的 Rx就可以消除由R1、R2带来的系统误差。 (2)替代法:替代法要求进行两次测量,第一次对被测量进行测量,达 到平衡后,在不改变测量条件情况下,立即用一个已知标准值替代被 测量,如果测量装置还能达到平衡,则被测量就等于已知标准值。如果不能达到平衡,修整使之平衡。替代法就是指直截了当地测定物理量的方法。如:利用精密天平的称重。设待测重量为x ,当天平达到平衡时所加砝码重量为Q ,天平的两臂长度各为l1 与l2 ,平衡时有x = Q ·l2/ ll 。再用已知标准砝码P 代替x , 平衡时有P = Q ·l2/ l1 ,得到x = P。若用标准砝码置换未知重量后,天平失去平衡,需加一差值△P , 才出现平衡, 这时有P + △P = Q ·l2/ l1 ,所以x = P + △P( △P 可正可负) 。这样就可消除由于天平两臂不等而带来的系统误差。 (3)补偿法:补偿法要求进行两次测量,改变测量中某些条件,使两次 测量结果中,得到误差值大小相等、符号相反,取这两次测量的算术平均值作为测量结果,从而抵消系统误差。如读数显微镜、千分尺等都存在空行程,这就是系统误差,设其为l,为消除这一误差,可从两个方向分别读数,第一次顺时针旋转,读得数据为L1,则被测量长度D 为:D=L1+l:第二次逆时针旋转读得数据为L2,则被测量长度为 D=L2-l,于就是D=(L1+L2)/2,这样系统误差l被消除,某些不等位电势、温度引起的温差电势、磁场对磁电系仪表的影响等也可以用这种办法来消除。
实验十一高锰酸盐指数的测定(酸性法)_分析化学
实验十一 实验十一高锰酸盐指数的测定（酸性法） 一、实验目的 1. 掌握KMnO4溶液的配制方法 2. 了解高锰酸盐指数测定的意义及表示方法 3. 掌握高锰酸钾法测定高锰酸盐的原理和方法 二、实验原理 水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定时间，剩余的高锰酸钾，用草酸钠还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数。 显然，高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其测定结果与溶液的酸度，高锰酸盐浓度加热温度和时间有关，因此，测定时一定要严格遵守操作规定，使结果具有可比性。 方法适用范围：酸性法适用于氯离子含量不超过300mg/L的水样，当水样的高锰酸盐指数值超过10mg/L时，则酌情分取少量水样，并用水稀释后再行测定。 水样的采集与保存：水样采集后，应加入硫酸使pH＜2,以抑制微生物活动，样品应尽快分析，并在48小时内测定。 三、试剂和仪器 一、仪器 1、台秤 2、分析天平 3、量筒 4、烧杯 5、棕色试剂瓶 6、100ml、250ml容量瓶 7、电炉 8、250ml锥形瓶 9、移液管 10、滴定管 11、定时钟 二、试剂： 所用蒸馏水需加高锰酸钾重蒸馏 1. 0.1mol/L KMnO4溶液：称取优级高锰酸钾1.6g，溶于500ml蒸馏水中，并在电 炉上加热至刚沸，在稍低于沸点下加热半小时，取下冷却后，用微孔漏斗过滤，装入棕色瓶中于暗处放置。 2. 0.01mol/L KMnO4溶液：吸取上述0.1mol/L KMnO4溶液25ml于250ml 容量 瓶中，用水稀释至刻度，混匀备用。 3. （1:3）H2SO4：取比重为1.84的浓硫酸慢慢加入到盛有3体积蒸馏水的烧杯中，搅
高锰酸盐指数的测定方法
实验7高锰酸盐指数的测定—酸性高锰酸钾法 1. 目的要求 1.学习用酸性KMnO4法测定高锰酸盐指数的原理和方法； 2.掌握KMnO4溶液的配制与标定； 3.理解水中COD Mn的意义。 2. 基本原理 水样在酸性条件下，KMnO4将水样中的某些有机物及还原性的物质氧化，剩余的KMnO4用过量的Na2C2O4还原，再以KMnO4标准溶液回滴过量的Na2C2O4，根据加入过量的KMnO4和Na2C2O4标准溶液的量及最后KMnO4标准溶液的用量，计算出高锰酸盐指数，以O2mg/L表示。 其化学反应式如下： 4MnO4-+5C(有机物)+12H2O=4Mn2++5CO2+6H2O 4MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O 此滴定过程示意图如下： 3. 仪器与试剂 （1）仪器 万分之一的分析天平、棕色滴定管25mL、滴定台、洗瓶、玻璃棒、烧杯、锥形瓶、试剂瓶、移液管、吸耳球、恒温水浴等。 （2）试剂 ① KMnO4； ②基准Na2C2O4； ③ (1+3)H2SO4。
4. 内容与方法 (1) =4 1/5KMnO c 0.01mol/L KMnO 4溶液的配制与标定 配制：称取3.2g KMnO 4，溶于1200mL 水中，搅匀后，加热煮沸使体积减少到约1000mL ，放置过夜，用G3玻璃砂芯漏斗过滤后，将滤液贮于棕色瓶中保存。将此溶液稀释10倍，配制KMnO 4溶液浓度为：=4 1/5KMnO c 0.01mol/L ，贮于棕色 瓶中，使用当天按下述方法进行标定，并调节至 =4 1/5KMnO c 0.0100mol/L 。 标定：称取基准Na 2C 2O 4 0.1.3400g 于烧杯中，加水溶解后定量转移至200mL 容 量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。Na 2C 2O 4标准溶液的浓度为： =0.1000mol/L 。将此标准溶液稀释 10倍，配制Na 4 22O C 1/2Na c 2C 2O 4标准溶液的浓度为： =0.0100mol/L 。 422O C 1/2Na c 将50mL 蒸馏水和5mL(1+3)H 2SO 4依次加入250mL 锥形瓶中，然后用移液管加入10.00mL =0.0100mol/L Na 4 22O C 1/2Na c 2C 2O 4标准溶液，加热至 70~80℃，用 0.01mol/L =4 1/5KMnO c KMnO 4溶液滴定至溶液由无色至刚刚出现浅红色为滴定终点。记录消耗KMnO 4 溶液的体积，取平行操作3份的数据，分别计算出标准溶液的浓度，求其平均值， 并调节至=4 1/5KMnO c 0.0100mol/L 。 （2）水样COD Mn 的测定 ①取100mL 充分混匀的水样(若水样有机物含量较高，可取适量水样以蒸馏水稀释至100mL)置于锥形瓶中。 ② 5mL(1+3)H 2 SO 4，摇匀。 ① 用滴定管加入10.00mL =4 1/5KMnO c 0.0100mol/L KMnO 4溶液，摇匀，立 即放入沸水浴中加热 30min(从水浴重新沸腾起计时)。沸水浴液面要高于瓶内溶液 的液面。如加热过程中红色明显减退，需将水样稀释后重做。 ②取下锥形瓶，趁热加入 10.00mL =0.0100mol/L Na 4 22O C 1/2Na c 2C 2O 4标准溶
高锰酸盐指数测定
高锰酸盐指数（GB11892—1989） 酸性法 概述 1．方法原理 水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸钾指数数值。 2．方法适用范围 酸性法适用于氯离子含量不超过300mg/L的水样。 当水样的高锰酸盐指数数值超过5mg/L时，则酌情分取少量，并用水稀释后再测定。 3．水样的采集和保存 水样采集后，应加入硫酸使pH调至< 2，以抑制微生物活动。样品应尽快分析，必要时，应在0—5℃冷藏保存，并在48小时内测定。 4．仪器 （1）沸水浴装置。 （2）250ml锥形瓶。 （3）50ml酸式滴定管。 （4）定时钟。 试剂 (1) 高锰酸钾溶液（1/5KMnO4=0.1mol/L）：称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L水中，加热煮沸，使体积减少到约1L，放置过夜，用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。 (2) 高锰酸钾溶液（1/5KMnO4=0.01mol/L）：吸取100ml上述高锰酸钾溶液，用水稀释至1000ml，贮于棕色瓶中。使用当天应进行标定，并调节至0.01mol/L准确浓度。（注：最好每次用完就换） (3) 1+3硫酸。 (4) 草酸钠标准溶液（1/2Na2C2O4=0.100mol/L）：称取0.6705g在105--110℃烘干1小时并冷却的草酸钠溶于水，移入100ml容量瓶中，用水稀释至标线。 (5) 草酸钠标准溶液（1/2Na2C2O4=0.0100mol/L）：吸取10.00ml上述草酸钠溶液，移入100ml容量瓶中，用水稀释至标线。（注：草酸钠标准溶液现配现用） 步骤 （1）分取100ml混匀水样（如高锰酸钾指数高于5mg/L，则酌情少取，并用水稀释至100ml）于
测量误差及其处理的基本知识
第五章 测量误差及其处理的基本知识 1、测量误差的来源有哪些？什么是等精度测量？ 答：测量误差的来源有三个方面：测量仪器的精度，观测者技术水平，外界条件的影响。该三个方面条件相同的观测称为等精度观测。 2、什么是系统误差？什么是偶然误差？它们的影响是否可以消除？ 答：系统误差是指在相同的观测条件下对某量作一系列的观测，其数值和符号均相同，或按一定规律变化的误差。偶然误差是指在相同的观测条件下对某量作一系列的观测，其数值和符号均不固定，或看上去没有一定规律的误差。系统误差的影响采取恰当的方法可以消除；偶然误差是必然发生的，不能消除，只能削弱偶然误差的影响。 3、举出水准测量、角度测量及距离测量中哪些属于系统误差？ 答：水准仪的i 角误差，距离测量时钢尺的尺长误差，经纬仪的视准轴误差、横轴误差和竖盘指标差等都属于系统误差。 4、评定测量精度的指标是什么？何种情况下用相对误差评定测量精度？ 答：测量中最常用的评定精度的指标是中误差，其绝对值越大精度越低。当误差大小与被量测量的大小之间存在比例关系时，采用相对误差作为衡量观测值精度的标准。例如距离丈量，采用往返丈量的相对误差作为评定精度的指标。 所谓相对中误差(简称相对误差)就是中误差之绝对值（设为|m|）与观测值（设为D ）之比，并将分子化为1表示K =| |/1||m D D m = 。 5、观测值中误差如何计算？ 答：设在相同条件下对某量进行了n 次观测，得一组观测值L 1、L 2、……Ln ，x 为观测值的算术平均值， i v 表示观测值改正数，即 11L x v -= 22L x v -= ．．．．．． n n L x v -= 则中误差 [] 1-±=n vv m 6、算术平均值及其中误差如何计算？
用酸性法测定高锰酸盐指数时的注意事项
用酸性法测定高锰酸盐指数时的注意事项 摘要：高锰酸盐指数的测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间及所用蒸馏水的纯度等条件有关，因此，在测定时必须严格遵守操作的有关规定，使结果准确。 关键词：酸性法高锰酸盐指数 高锰酸盐指数是反应水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标，它是在一定条件下，用高锰酸钾氧化水中的的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量，以氧的mg/L表示。酸性法测定高锰酸盐指数时的误差主要来源于高锰酸钾溶液的不稳定性，浓度标定不准确引入的误差和测定条件的酸度、温度控制不当影响反应引入的误差。因此，要消除误差，获得一个相对的准确测定值，必须要解决好以下几点： 1配制较稳定0.1mol/L的高锰酸钾溶液 纯的高锰酸钾溶液是相当稳定的，但因市售的高锰酸钾试剂常含有一些杂质，并且受蒸馏水中常含有微量还原性物质的影响，促进了高锰酸钾溶液的分解，此外，由于KMnO4溶液能自行分解，分解的速度因溶液的pH值而不同，一般在中性溶液中分解很慢，在碱性和酸性溶液中分解较快，见光分解的速度更快。因此，必须正确地配制和保存高锰酸钾溶液。 为了配制较稳定的KMnO4溶液，常采用下列措施： （1）称取3.2g的KMnO4，溶解在不含还原性物质的蒸馏水中并稀释至1000mL。（2）将配制好的KMnO4溶液于90～95℃水浴中加热两小时，然后在暗处放臵2～3d，使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化。 （3）倾出清夜，贮存于棕色试剂瓶中并存放于暗处，以待标定。 2 准确标定0.1mol/L的KMnO4溶液的浓度 用 Na2C2O4标定KMnO4溶液。其标定方法是将 Na2C2O4在105～110℃烘干约2h以后，冷却至室温即可使用。在H2SO4酸性溶液中MnO4-与C2O42-的反应：2MnO4-+5C2O42-+16H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O 为了能使此反应定量的迅速进行，应控制好以下条件： （1）温度控制：反应温度70～80℃。低于此温度或室温下反应速度极慢，温度超过90℃，H2C2O4部分分解导致标定结果偏高。同时要保证沸水浴的水面要高于锥形瓶内的液面。 （2）酸度控制：滴定应在一定酸度的H2SO4介质中进行，一般滴定开始时，溶液
实验9 水中高锰酸盐指数的测定
水中高锰酸盐指数的测定(高锰酸钾法) 一、实验目的 1．学会高锰酸钾KMnO4标准溶液的配制与标定。 2．掌握清洁水中高锰酸盐指数的测定定原理和方法。 二、原理 水样在酸性条件下，高锰酸钾KMnO4将水样中的某些有机物及还原性的物质氧化，剩余的KMnO4用过量的草酸钠Na2C2O4还原，再以KMnO4标准溶液回滴剩余的Na2C2O4，根据加人过量KMnO4,和Na2C2O4,标准溶液的量及最后KMnO4标准溶液的用量，计算高锰酸,盐指数，以mgO2/L表示。 三、仪器与试剂 酸式滴定管（50ml），锥形瓶250ml ，高锰酸钾溶液，草酸钠标准溶液，（1+3）硫酸 四、实验内容 (1)取样:清洁透明水样取样100ml将水样放人250mI.锥形瓶中。共3份。 (2)加人5m1 (1+3) H2SO4用滴定管准确加人10mL 0. 0lmo1 KMnO4溶液（V1),并投人几粒玻璃珠，加热至沸腾。从此时准确煮沸10min。若溶液红色消失，说明水中有机物含量太多，则另取较少量水样用蒸馏水稀释2-5倍(至总体积100ml)，再按步骤（1），(2)重做。 (3)煮沸10min后趁热用吸量管准确加入l0. 00mL 0.01mo1/L草酸钠溶液(V2)摇动均匀，立即用0.01mo1/L KMnO4溶液滴定至显微红色。记录消耗KMnO4溶液的量(V1＇)。 高锰酸盐指数（O2，mg/L）= ' 11122 [C())]81000 V V C V V +-?? 水 式中 2 C——KMnO4标准溶液浓度（1/5 KMnO4，mol/l） 1 V——开始加入KMnO4标准溶液的量mL；
减小测量误差的方法总结
减小测量误差的方法总结 摘要：本文通过知识回顾法、查阅资料法、总结法，介绍了测量误差的基本概念和来源，从不同角度归纳出误差的分类，并从如何弥补仪器缺陷、减小系统误差和随机误差方面做详细介绍。 关键词：测量误差误差来源减小误差 一、测量误差的概念和来源 （一）测量误差的概念 在测量时，测量结果与实际值之间的差值叫误差。真实值是客观存在的，是在一定时间下体现事物的真实数据。测量值是测量所得的结果。这两者之间总是或多或少的存在一定的差异，就是测量误差。 （二）测量误差的主要来源 1.外界条件 外界的温度、湿度、大气折射等对观测结果都会产生影响。 2.仪器条件 仪器制造产生的精度缺陷。 3.观测者自身条件 每个人都有自己的鉴别能力，一定的分辨率和技术条件，在仪器安置、照准、读数等方面可能会产生误差。 二、测量误差的分类及简单介绍 （一）按表示方法 1.绝对误差：是示值与被测量真值之间的差值。 ，器具的示值为x，则绝对误差Δx为： 设被测量的真值为A （1） Δx=x-A ，在实际应用中，常用精度高一级的标准器具的示值A代由于一般无法求得真值A 替之。X与A之差常称为器具的示值误差。记为： Δx=x-A （2）通常以此值代表绝对误差。 绝对误差一般适用于标准器具的校准。 2.相对误差：是相对误差Δx与被测量的约定值之比，它较绝对误差更能确切地说明测量精度。 3.容许误差：是根据技术条件的要求，规定某一类器具误差不应超过的最大范围。
（二）按误差出现的规律分类 1.系统误差 其变化规律服从某种已知函数。系统误差主要由以下几个方面引起：材料、零部件及工艺缺陷；环境温度、湿度、压力的变化以及其他外界干扰等。 系统误差表明了一个测量结果偏离真值或实际值的程度。系统误差越小，测量就越正确。 2.随机误差 又称偶然误差，其变化规律未知。随机误差是由很多复杂因素的微小变化的总和所引起的，具有随机变量的一切特点，在一点条件下服从统计规律。因此，通过多次测量后，对其总和可以用统计规律来描述，则可从理论上估计对测量结果的影响。 随机误差表现了测量结果的分散性。在误差理论中，常用精密度一词来表征随机误差的大小。随机误差越小，精密度越高。 3.粗大误差 是指在一定条件下测量结果显著地偏离其实际值所对应的误差。在测量及数据处理中，如发现某次测量结果所对应的误差特别大或小时，应认真判断误差是否属于粗大误差，如是，该值应舍去不用。 三、测量误差的减小 下面将从测量误差的三个主要来源：仪器条件、外界条件、观测者自身条件，进行分析如何减小测量误差。 （一）弥补仪器缺陷 由于仪器本身的缺陷带来测量误差，如零点偏离，为了减小测量误差，首先就得考虑弥补仪器的缺陷。可以由以下的方法： 1.替代法 替代法是指在测量装置上对某一带测量进行测量后，立即将带测量与标准量进行交换，再次进行测量，利用函数关系，从而得出测量的值。即在测量装置上对某一带测量进行测量后，再次进行测量，并调到同样的情况，从而得出带测量等于标准量。例如，用电桥测量电阻时，调平衡后，把被测电阻用可变标准电阻替换，调标准电阻值使电桥再次达到平衡，则标准电阻的示值即为被测电阻的阻值。这样可消除用此电桥自身可能存在的误差。 2.对称观测法
1-3系统误差的发现和消除(精)
4 大学物理实验 1.3 系统误差的发现和消除 1.3.1 系统误差的发现 系统误差产生的原因往往是已知的，它的出现一般也是有规律的，人们通过长期的实践和理论研究总结出一些发现系统误差的方法。下面简述两种常用的方法。 1．理论分析法 所谓理论分析法就是观测者凭借所掌握的实验理论、实验方法和实验经验等，对实验所依据的理论公式的近似性、所采用的实验方法的完善性进行研究与分析，从中找出产生系统误差的某些主要根源，从而找出系统误差的方法。例如，气垫导轨实验中，经理论分析知道，由于滑块与导轨之间存在一定的摩擦阻力，如果实验中作为无摩擦的理想情况来处理，就会产生与摩擦阻力有关的系统误差。理论分析法是发现、确定系统误差的最基本的方法。 2．对比法 对比法就是改变实验的部分条件、甚至全部条件进行测量，分析改变前后所得的测量值是否有显著的不同，从中分析有无系统误差和探索系统误差来源的方法。对比的方法有多种，其中包括不同实验方法的对比，使用不同测量仪器的对比，改变测量条件的对比，以及采用不同人员测量的对比等。例如，将物体分别放在天平的左盘和右盘上进行称衡，可以发现天平不等臂引入的误差；精确地测量同一单摆在不同摆角时的周期值，可以发现周期与摆角有关。 以上介绍了两种发现系统误差的方法。除此之外，还有一些发现系统误差的方法，在具体的实验中，我们应该注意学习。 1.3.2 系统误差的处理 我们在处理系统误差时，常将它分为两类来考虑，即已定系统误差和未定系统误差。已定系统误差是指误差的绝对值和符号已经确定的系统误差，如电表、螺旋测微计的零位误差，测电压、电流时由于忽略表内阻引起的误差。处理数据时，必须将已定系统误差从测量值中减去，得到修正后的测量值。未定系统误差是指误差的绝对值和符号未确定的系统误差，如螺旋测微计制造时的螺纹公差等。处理数据时，对这类误差一般要估计出其分布范围（大致对应于不确定度估计中的△B）。实验中可以通过方案选择、参数设计、计量器具校准、环境条件控制等环节来减小未定系统误差的限值。下面介绍几个具体的原则。 1．消除产生系统误差的因素 这要求我们对整个测量过程及测量装置进行必要的分析与研究，找出可能产生系统误差的原因。例如，是否有近似公式或近似计算，测量仪器结构是否合理，测量环境方面是否有由于温度、湿度、气压、振动、电磁场等所引起的影响，观测者是否有估读刻度偏高或偏低的习惯等。经过分析与研究，如果确认实验中有系统误差，则针对具体原因，采取相应措施使系统误差得以减小或消除。
高锰酸盐指数的测定
FHZHJSZ0038 水质高锰酸盐指数的测定 F-HZ-HJ-SZ-0038 水质 水质-高锰酸盐指数的测定 1 范围 1.1主题内容 本方法测定水中高锰酸盐指数 水源水和地面水的测定对污染较重的水经适当稀释后测定 如需测定 样品中无机还原性物质如NO2ˉ和Fe2+等可被测定采用在碱性介质中氧化的测定方法 定义为: 在一定条件下由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量 因为在规定的条件下 易挥发的有机物不包含在测定值之内 在沸水浴中加热30分钟 反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾 通过计算得到样品中高锰酸盐指数 均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水4.1 不含还原性物质的水: 将1L蒸馏水置于全玻璃蒸馏器中 蒸馏余下馏出液贮于具玻璃塞的细口瓶中 ４．３ 硫酸在不断搅拌下趁热加入数滴高锰酸钾溶液(4.7)直至溶液出现粉红色 500g/L溶液 ４．５ 草酸钠标准贮备液称取0.6705g经120 ò?è?100mL容量瓶中混匀 保存 浓度C(1/2 Na2C2O4)为0.0100mol/L ó?????êí?á±ê?? 4.7 高锰酸钾标准贮备液称取3.2g高锰酸钾溶解于水并稀释至1000mL水浴中加热此溶液两小时存放两天后贮于棕色瓶中 浓度C(1/5KMnO4)约为0.01mol/L 4.7ó?????êí?á±ê??′?èüòo?ú°μ′|?é±￡′???????
5 仪器 5.1 常用的实验室仪器和下列仪器 有足够的容积和功率 25mL D?μ?2￡á§?÷?ó±?D?ó??áD????ì?á??èüòo???′?é?? 4.3使样品pH=1~2并尽快分析则需置暗处下保存 7 操作步骤 7.1 吸取100.0mL经充分摇动或分取适量 加入5 4.3用滴定管加入10.00mL高锰酸钾溶液将锥形瓶置于沸水浴内30水浴沸腾 4.63?èèó????ì?á??èüòo滴定至刚出现粉红色记录消耗的高锰酸钾溶液体积 用100mL水代替样品７．２测定 4.8 7.4 向空白试验滴定后的溶液中加入10.00mL草酸钠溶液将溶液加热至80用高锰酸钾溶液继续滴定至刚出现粉红色记录下消耗的高锰酸钾溶液体积 4.8?óèèê± ?μ?÷???ì?á??á?2?1??-??êíoó2a?¨ μ??¨ê±???èè?μíóú60反应速度缓慢左右 沸水温度为９８如在高原地区需注明水的沸点 I Mn O2按式计算 V1样品滴定时mL 7.4?ù??o????ì?á??èüòoì??y C草酸钠标准溶液 如样品经稀释后测定2 式中7.3??o????ì?á??èüòoì??y V3测定７．２所取样品体积 f稀释样品时例如 则f=/100=0.90 9 精密度 5个实验室测定高锰酸盐指数值为4.0mg/L的葡萄糖统一分发标准溶液
水中高锰酸盐指数的测定
水样中溶解氧的测定 班级姓名学号 一、实验目的 （1）掌握碘量法测定水中溶解氧的原理及其过程； （2）掌握水样采集方法及水样中溶解氧的固定方法； （3）熟练掌握天平使用、溶液配制、移液、滴定等基本操作技能； （4）根据试剂配制方法及指标测定方法会选择所用的仪器并会配制所用的试剂。 二、实验原理 水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化为高价锰而生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应释放出游离碘。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠滴定释放出来的碘，计算出溶解氧的含量。 三、操作步骤 1、高锰酸钾标准溶液的配制 吸取25ml浓度为L高锰酸钾标准溶液，用蒸馏水稀释至250ml，待标定。 2、c(1/2Na2C2O4)=L草酸钠标准溶液的配制 吸取浓度为L草酸钠溶液，移入100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线。 3、水样的测定 吸取混合均匀的水样于250ml锥形瓶中，加入5ml（1+3）硫酸酸化，加入 c（1/5KMnO4）=L高锰酸钾溶液，摇匀，用电炉加热10min（从微沸时计时），但必须往锥形瓶中加入2-3粒玻璃球以防爆沸。取下锥形瓶。趁热加入 c(1/2Na2C2O4)=L草酸钠标准溶液，摇匀。立即用c（1/5KMnO4）=L高锰酸钾溶液滴定至微红色，记录消耗高锰酸钾溶液的体积V1。 4、高锰酸钾溶液浓度的标定 将上述滴定完毕的溶液加热至80℃左右，然后准确加入 c(1/2Na2C2O4)=L草酸钠标准溶液，再用c（1/5KMnO4）=L高锰酸钾溶液滴定至微红色，记录消耗高锰酸钾溶液的体积V2，按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数K。 K=V2 样品的测定需平行测定两次，取算术平均值为分析结果。 四、数据记录及结果计算（表中数据手写） 高锰酸盐指数（O2，mg/L）=() [] 0. 100 1000 8 00 . 10 00 . 10 1 ? ? ? - +c K V 式中：c—Na2C2O4溶液的浓度，mol/L； V1—滴定时消耗KMnO4溶液的体积，mL； 五、分析讨论