水中化学耗氧量的测定-酸性高锰酸钾法(2017-标准)(1)
酸性高锰酸钾法测定水中耗氧量方法
酸性高锰酸钾法测定水中耗氧量方法作者：贺景峰安全来源：《科技传播》2013年第08期摘要 7-2006生活饮用水标准检验方法中，把KMnO4作为氧化剂测得的化学耗氧量称为高锰酸盐指数。
按照测定溶液的介质不同，分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法，我们采用酸性高锰酸钾法，采用的是返滴定的方法，是一个条件性的相对指标，相信大家在用此法检测饮用水中耗氧量的指标时感到困惑的：如反应条件、滴定速度、温度、高锰酸钾浓度（氧化校正系数K值）等对准确定量该指标是否有影响呢？如何才能提高检测数据的准确性呢？本文通过配制标准溶液（耗氧量）的测定方法来阐述对GB/T 5750.7-2006中各条件的严格控制来提高检测数据的准确性。
关键词酸性高锰酸钾法；测定；水中耗中图分类号 O6-3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2013）89-0112-021耗氧量的物理化学意义耗氧量又称高锰酸盐指数，指在一定条件下，用高锰酸钾氧化水中某些有机物或无机还原物质，由消耗的高锰酸钾计算相当的氧量，以氧的mg/L来表示。
耗氧量不仅在给水处理中反映了水的净化程度，更重要的是反映了水中悬浮的和可溶的能被高锰酸钾氧化的那一部分有机物和无机物的量，它是水体有机污染的一项重要综合指标。
耗氧量的增加不仅增加饮用水的微生物风险，而且还增加了饮用水的化学风险，其含量越高，说明水体受有机物、粪便及生活污水、工业废水对水体的污染越严重，是耗氧量增加的重要原因。
由此可见，准确测定水中耗氧量至关重要。
2耗氧量的测定耗氧量的测定简便易行，下面分析探讨酸性高锰酸钾法测定水中耗氧量。
2.1 测定原理在酸性条件下，加入过量的高锰酸钾溶液置沸水浴中加热，使其中的还原性物质氧化，剩余的高锰酸钾用一定浓度的过量的草酸钠溶液还原，再以高锰酸钾标液返滴草酸钠标液的过量部分。
可见，这是一个氧化还原反应，反应条件需严格控制。
2.2主要仪器1）棕色滴定管；2）白色滴定管；3）电热恒温水浴锅；4）250ml的三角瓶。
酸性高锰酸钾法测定水中耗氧量方法探讨
Discussion about the Determination of Oxygen Consumption in water by Acidic Potassium Permanganate
Huang Feng-mei （Nanping City Product Quality Inspection Institute , Nanping, Fujian353000, China） Abstract： In this paper, prepared by using standard solution （oxygen consumption） method to discuss the first law of GB/T5750.7- 2006: Determination of oxygen consumption in drinking water by acidic potassium permanganate. Illustrated the strict control of relevant conditions in the experimental operation: potassium permanganate concentration, reaction time, the titration speed were critical to ensure the accuracy and reliability of data elements, and through the orthogonal design to illustrate the relationship between primary and secondary factors. Keywords：Oxygen consumption standard solution; controlled conditions; accurate and reliable; orthogonal test program
水中化学耗氧量的测定
水中化学耗氧量的测定定义所谓化学需氧量，是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。
它是表示水中还原性物质多少的一个指标。
水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。
但主要的是有机物。
因此，化学需氧量又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。
化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。
目前应用最普遍的是酸性高锰酸钾氧化法与重铬酸钾氧化法。
高锰酸钾法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较低时，可以采用。
检测依据依据GB/T 8538-2008 饮用天然矿泉水检验方法中4.44，该标准包括酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法，选择依据是样品中氯离子浓度，当氯离子浓度小于300mg/L时要求选用酸性高锰酸钾法,反之选用碱性高锰酸钾法。
实验原理•在酸性溶液(或碱性溶液)中，高锰酸钾具有很高的氧化性•水溶液中的有机物都可以氧化，但反应过程相当复杂，主要发生一下反应：•过量的高锰酸钾用过量的草酸钠还原，再用高锰酸钾滴定至微红色为终点仪器250ml锥形瓶、酸式滴定管、移液管和吸量管、容量瓶、烧杯、洗瓶、酸碱滴定管、铁架台、量筒试验试剂草酸钠标准溶液高锰酸钾标准溶液蒸馏水水样1：3硫酸溶液草酸钠和高锰酸钾溶液1:3硫酸溶液的配制1、取500ml烧杯，加入300ml蒸馏水。
2、用100ml量筒，加入100ml浓硫酸，缓慢加入到烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。
3、待溶液温度降到室温后，转移至试剂瓶中，摇匀，待用。
实验步骤1. 三角瓶预处理：向250mL三角瓶加入10 mL纯净水、 1mL（1﹢3）硫酸溶液及少量的高锰酸钾标准使用溶液(0.0100mol/L)，煮沸3分钟，取下三角瓶，用草酸钠标准使用溶液滴定至微红色，将溶液弃去。
2. 取100.0 mL水样,置于上述处理过的三角瓶中，加入5mL（1﹢3）硫酸溶液，用滴管加入10.0mL 高锰酸钾标准使用溶液。
3. 将三角瓶放入沸腾水浴锅，准确放置30分钟。
水中化学耗氧量(COD)的测定(高锰酸钾法)
水中化学耗氧量(COD)的测定(高锰酸钾法)默认分类2009-06-11 12:14:49 阅读1993 评论0 字号：大中小订阅一实验目的：了解化学耗氧量的含义及测定方法。
二实验原理：在强酸性介质中、高温加热和催化剂存在的条件下，水样中还原性物质（如有机物、硫化物、亚铁，氨等)被重铬酸钾氧化分解；产生三价铬离子，而三价铬离子浓度与水样中化学耗氧量（COD）成正比，通过测定三价铬离子的吸光度，即可测定出水样的化学耗氧量。
化学耗氧量是指天然水中可被高锰酸钾或重铬酸钾氧化的有机物的含量。
化学耗氧量测定的常用方法为高锰酸钾法、重铬酸钾和碘酸盐法。
本实验为高锰酸钾法，其原理如下：在酸性（或碱性）条件下，高锰酸钾具有很高的氧化性，水溶液中多数的有机物都可以氧化，但反应过程相当复杂，只能用下式表示其中的部分过程：过量的KMnO4用过量的Na2C2O4还原，再用KMnO4溶液滴至微红色为终点，反应如下：当水样中含有Cl–量较高（大于100mg）时，会发生如下反应：使结果偏高。
为了避免这一干扰，可改在碱性溶液中氧化，反应为：然后再将溶液调成酸性，加入Na2C2O4，把MnO2和过量的KMnO4还原，再用KMnO4滴至微红色终点。
由上述反应可知，在碱性溶液中进行氧化，虽然生成MnO2，但最后仍被还原成Mn2+，所以酸性溶液中和碱性溶液中所得的结果是相同的。
但氧化温度与时间会影响结果，一般分为：27℃4小时法10分钟煮沸法。
（结果相当于0.3327℃4小时法）100℃30分钟法。
（结果相当于0.5527℃4小时法）本实验用10分钟煮沸法。
若水样中含有Fe2+，H2S（或S2－），、等还原性离子，也会干扰测定，可在冷的水样中直接用KMnO4滴定至微红色后，再进行COD测定。
三实验试剂：(1)0.01mol/L（1/5KMnO4）标准溶液：配制：称取3.3g KMnO4溶于1.05升水中，微沸20分钟，在暗处密闭保存二周，以“4”号砂芯漏斗过滤，保存于棕色瓶中（此溶液约0.1mol/L 1/5KMnO4溶液）。
耗氧量酸性高锰酸钾滴定法
酸性高锰酸钾滴定法测定水中耗氧量（依据标准：GB/）1 范围本标准规定了用酸性高锰酸钾滴定法测定生活饮用水及其水源水中的耗氧量。
本法适用于氯化物质量浓度低于300 mg/L （以Cl -计）的生活饮用水及其水源水中耗氧量的测定。
本法最低检测质量浓度（取100 mL 水样时）为 mg/L ，最高可测定耗氧量为L （以O 2计）。
2原理高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质氧化，过量的高锰酸钾用草酸还原。
根据高锰酸钾消耗量表示耗氧量（以O 2计）。
3仪器电热恒温水浴锅（可调至100℃）。
锥形瓶：100 mL 。
滴定管。
4试剂硫酸溶液(1+3)：将1体积硫酸(ρ20 = g/ mL)在水浴冷却下缓缓加到3体积纯水中，煮沸，滴加高锰酸钾溶液至溶液保持微红色。
草酸钠标准储备溶液[ c(21Na 2C 2O 4）= 0 mol/L ：称取 g 草酸钠(Na 2C 2O 4)，溶于少量纯水中，并于1000 mL 容量瓶中用纯水定容。
置暗处保存。
高锰酸钾溶液c(51KMnO 4) = mol/L ：称取 g 高锰酸钾(KMnO 4)，溶于少量纯水中，并稀释至1 000 mL 。
煮沸15 min ，静置2W 。
然后用玻璃砂芯漏斗过滤至棕色瓶中，置暗处保存并按下述方法标定浓度:吸取 mL 草酸钠溶液于250 mL 锥形瓶中，加入75 mL 新煮沸放冷的纯水及 mL 硫酸(ρ20 = g/ mL)。
迅速自滴定管中加入约24 rnL 高锰酸钾溶液，待褪色后加热至65℃，再继续滴定呈微红色并保持30 s 不褪。
当滴定终了时，溶液温度不低于55℃。
记录高锰酸钾溶液用量。
高锰酸钾溶液的浓度计算见式(1)：VKMn c O 00.251000.0)51(4⨯= (1)式中：c （51KMnO 4）—高锰酸钾溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)； V —高锰酸钾溶液的用量，单位为毫升(mL)。
校正高锰酸钾溶液的浓度[c(51KMnO 4)]为 0 mol/L 。
耗氧量酸性高锰酸钾滴定法
酸性高锰酸钾滴定法测定水中耗氧量（依据标准：GB/）1 范围本标准规定了用酸性高锰酸钾滴定法测定生活饮用水及其水源水中的耗氧量。
本法适用于氯化物质量浓度低于300 mg/L （以Cl -计）的生活饮用水及其水源水中耗氧量的测定。
本法最低检测质量浓度（取100 mL 水样时）为 mg/L ，最高可测定耗氧量为L （以O 2计）。
2原理高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质氧化，过量的高锰酸钾用草酸还原。
根据高锰酸钾消耗量表示耗氧量（以O 2计）。
3仪器电热恒温水浴锅（可调至100℃）。
锥形瓶：100 mL 。
滴定管。
4试剂硫酸溶液(1+3)：将1体积硫酸(ρ20 = g/ mL)在水浴冷却下缓缓加到3体积纯水中，煮沸，滴加高锰酸钾溶液至溶液保持微红色。
草酸钠标准储备溶液[ c(21Na 2C 2O 4）= 0 mol/L ：称取 g 草酸钠(Na 2C 2O 4)，溶于少量纯水中，并于1000 mL 容量瓶中用纯水定容。
置暗处保存。
高锰酸钾溶液c(51KMnO 4) = mol/L ：称取 g 高锰酸钾(KMnO 4)，溶于少量纯水中，并稀释至1 000 mL 。
煮沸15 min ，静置2W 。
然后用玻璃砂芯漏斗过滤至棕色瓶中，置暗处保存并按下述方法标定浓度:吸取 mL 草酸钠溶液于250 mL 锥形瓶中，加入75 mL 新煮沸放冷的纯水及 mL 硫酸(ρ20 = g/ mL)。
迅速自滴定管中加入约24 rnL 高锰酸钾溶液，待褪色后加热至65℃，再继续滴定呈微红色并保持30 s 不褪。
当滴定终了时，溶液温度不低于55℃。
记录高锰酸钾溶液用量。
高锰酸钾溶液的浓度计算见式(1)：VKMn c O 00.251000.0)51(4⨯= (1)式中：c （51KMnO 4）—高锰酸钾溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)； V —高锰酸钾溶液的用量，单位为毫升(mL)。
校正高锰酸钾溶液的浓度[c(51KMnO 4)]为 0 mol/L 。
酸性高锰酸钾法测定化学需氧量的方法及技巧
酸性高锰酌钾法是一种测定化学需氧量(COD)的常用方法。
它的基本原理是将水样中的有机物氧化成CO2和水，然后测量所需的氧气量来估算有机物的含量。
具体的方法步骤如下:
1.样品预处理:将水样进行离心或过滤，去除颗粒物等杂质。
2.酸化:将样品加入酸性高锰酸钾溶液，在高温(150℃-170℃)下进行酸化反应。
3.氧化:在酸化反应后，加入过量的氧气，使未氧化的有机物全部氧化。
4.测量COD值:通过测量酸化反应和氧化反应所需的氧气量来计算COD值。
5.计算COD值:通过标准曲线法或其他方法计算COD值。
技巧:
1.样品预处理:为了减少杂质对COD测定结果的影响，应对样品进行适当的预处理。
2.溶解度:高锰酸钾溶液应该在酸性条件下使用，以保证高锰酸钾的溶解度。
3.反应温度:酸化反应的温度应该在150℃-170℃之间,过高或过低的温度会影响反应的效率。
耗氧量酸性高锰酸钾滴定法
酸性高锰酸钾滴定法测定水中耗氧量（依据标准：GB/）1范围本标准规定了用酸性高锰酸钾滴定法测定生活饮用水及其水源水中的耗氧量。
本法适用于氯化物质量浓度低于300 mg/L （以Cl-计）的生活饮用水及其水源水中耗氧量的测定。
本法最低检测质量浓度（取100 mL水样时）为mg/L,最高可测定耗氧量为L （以Q计）。
2原理高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质氧化，过量的高锰酸钾用草酸还原。
根据高锰酸钾消耗量表示耗氧量（以Q计）3仪器电热恒温水浴锅（可调至100C）锥形瓶：100 mL。
滴定管。
4试剂硫酸溶液（1+3）:将1体积硫酸（p 20 = g/ mL）在水浴冷却下缓缓加到3体积纯水中，煮沸，滴加高锰酸钾溶液至溶液保持微红色。
草酸钠标准储备溶液［c（）= 0 mol/L :称取g草酸钠（NazQQ），溶于少量2纯水中，并于1000 mL容量瓶中用纯水定容。
置暗处保存1高锰酸钾溶液c （-K MnO = mol/L :称取g 高锰酸钾（KMnO ）,溶于少量纯水中，5 并稀释至1 000 mL 。
煮沸15 min ，静置2W 然后用玻璃砂芯漏斗过滤至棕色瓶中， 置暗处保存并按下述方法标定浓度：吸取mL 草酸钠溶液于250 mL 锥形瓶中，加入75 mL 新煮沸放冷的纯水及 mL 硫 酸（p 20 = g/ mL ）。
迅速自滴定管中加入约24 rnL 高锰酸钾溶液，待褪色后加热至 65C ，再继续滴定 呈微红色并保持30 s 不褪。
当滴定终了时，溶液温度不低于 55C 。
记录高锰酸钾 溶液用量。
高锰酸钾溶液的浓度计算见式（1）:1c(- KMn。
4) 5 式中：1c （ -KM nO —高锰酸钾溶液的浓度，单位为摩尔每升 （mol/L ）; 5 V —高锰酸钾溶液的用量，单位为毫升（mL ）。
1 校正高锰酸钾溶液的浓度［c （- KMnO ］为0 mol/L 。
51高锰酸钾筛准溶液［c （丄KMnO = 00 mol/L ］:将高锰酸钾溶液准确稀释 5 10倍。
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V
KMnO c 00
.251000.0)5/1(4⨯=实验三 水中化学耗氧量的测定
——酸性高锰酸钾法
1 实验目的
掌握酸性高锰酸钾法测定水中化学需氧量的原理、方法及计算方法；熟悉实验操作步骤和滴定操作；了解酸性高锰酸钾法测定水中化学需氧量的主要事项。
2 实验原理
高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质氧化，过量的高锰酸钾用草酸标准溶液回滴还原，根据高锰酸钾消耗量来计算化学耗氧量（以O 2计。
）
3 试剂
3.1 硫酸溶液（1+3）：将1体积浓硫酸在水浴冷却下缓慢加到3体积蒸馏水中，煮沸，滴加高锰酸钾溶液保持为微红色。
3.2草酸钠标准储备溶液[c(1/2Na 2C 2O 4)=0.1000mol/L]:称取 6.701g 草酸钠（Na 2C 2O 4）溶于少量纯水中，并于1000ml 容量瓶用纯水定容，置暗处保存。
3.3 草酸钠标准使用液[c(1/2Na 2C 2O 4)=0.1000mol/L]:将上述草酸钠标准储备液准确稀释10倍。
3.4 高锰酸钾溶液[c(1/5KMnO 4)=0.1000mol/L]:称取3.3g 高锰酸钾（KMnO 4），溶于少量纯水中，并稀释至1000ml 。
煮沸15分钟，静置2周。
然后用玻璃砂芯漏斗过滤至棕色瓶中，置于暗处保存并按下述方法标定浓度。
①吸取25.00草酸钠储备溶液（0.1000mol/L ）于250ml 锥形瓶中，加入75ml 新煮沸放冷的纯水及2.5ml 硫酸。
②迅速至滴定管中加入约24ml 高锰酸钾溶液，待褪色后加热至65℃，再继续滴定呈微红色并保持30秒不褪色。
当滴定终了时，溶液温度不低于55℃。
记录高锰酸钾溶液用量。
高锰酸钾溶液的浓度计算见式如下：③校正高锰酸钾溶液的浓度[c(1/5KMnO 4)]为0.1000mol/L 。
式中：
c(1/5KMnO 4)——高锰酸钾溶液的浓度，mol/L ； V ——高锰酸钾溶液的用量，ml 。
3.5 高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]：将上述高锰酸钾溶液准确稀释10倍。
4 仪器
()[]100
1000
81010)(12⨯⨯⨯-⨯+=
C K V O ρ4.1 滴定管，50ml 。
4.2 锥形瓶，250ml 。
4.3 电热恒温水浴锅，可调至100℃。
5 实验步骤
5.1 锥形瓶的预处理：向250ml 锥形瓶中加入50ml 蒸馏水，再加入0.5ml 硫酸溶液（1+3），及1ml 高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]。
加热煮沸2～3分钟，溶液应保持高锰酸钾特有的紫红色。
倒掉溶液，用少量蒸馏水冲洗锥形瓶1～2次。
5.2 样品的氧化：吸取100.0ml 充分混合的水样（若水样中有机物含量较高，可取适量水样以纯水稀释至100ml ），置于上述处理过的锥形瓶中。
加入5ml 硫酸溶液（1+3）。
自滴定管加入
10.00ml 高锰酸钾标准溶液
[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]，加2～3粒玻璃珠，将锥形瓶放入沸腾的水浴中准确加热30分钟。
如加热过程中红色明显减退，须将水样稀释重做。
5.3 终止氧化反应：取下锥形瓶，趁热加入10.00ml 草酸钠标准使用液，充分摇匀，使红色褪尽。
5.4 滴定剩余的草酸：于白色背景上，自滴定管滴入高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]，至溶液呈微红色即为终点，记录用量V 1（ml ）。
注意：测定时如水样消耗的高锰酸钾标准溶液超过了加入量的一半，由于高锰酸钾标准溶液的浓度过低，影响了氧化能力，使测定结果偏低，遇此情况，应取少量样品稀释后重做。
5.5 校正高锰酸钾标准溶液的浓度：向滴定至终点的水样中，趁热（70～80℃）加入10.00ml 草酸钠标准使用液。
立即用高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]滴定至微红色，记录用量V 2（ml ）。
如果高锰酸钾标准溶液物质的量浓度为准确的0.01000mol/L ，滴定时用量应为10.00ml ，否则可求一校正系数K ：K=10/V 2。
5.6 如水样用纯水稀释，则另取100ml 纯水，同上述步骤测定，记录高锰酸钾标准溶液消耗量V 0。
6 数据处理与计算
6.1 计算方法 水样化学需氧量按照下式计算：
()[]8.010101⨯-⨯+=K V
如水样用纯水稀释，则采用下式计算水样的耗氧量：
式中：
R ——稀释水样时，纯水在100ml 体积内所占的比例值（例如：25ml 水样用纯水稀释至100ml ，则R =（100-25）/100=7.5）； ρ（O 2）——耗氧量的浓度，mg/L ；
c ——高锰酸钾标准溶液的浓度[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]；
8——与1.00ml 高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=1.000mol/L]相当的以毫克（mg ）表示氧的质量；
V 3——水样体积，ml 。
6.2 结果报告
7 注意事项
7.1 本法适用于氯化物质量浓度低于300mg/L （以Cl -计）的生活饮用水及其水源水中耗氧量的测定。
本法最低检测质量浓度（取100ml 水样时）为0.05mg/L ，最高可测定耗氧量为5.0mg/L （以O 2计。
）
7.2 水样中氯离子浓度超过300mg/L 时，在酸性介质中被高锰酸钾氧化而生成氯气，这样就消耗了高锰酸钾，使结构偏高。
此时可采用碱性高锰酸钾法测定。
7.3 测定COD 的水样，最好用玻璃瓶采集。
采集的水样应尽快测定，不能有效测定的要有有效的保存措施，否则耗氧量会迅速降低。
加硫酸调至pH<2，或加硫酸铜2～5mg/L ，低温下，样品可保存2周。
7.4 酸度以0.45mol/L H +为宜，且酸度只能由硫酸来维持。
7.5 由于新配制的高锰酸钾溶液浓度不稳定，应提前两周配制，临用前用草酸钠标准溶液校正。
本实验中高锰酸钾溶液和草酸溶液的浓度比例需要特别注意，c(1/2Na 2C 2O 4)应与c(1/5KMnO 4)浓度接近。
高锰酸钾溶液的浓度应控制在c(1/5KMnO 4)=0.01mol/L 左右。
7.6 水样应适当稀释，以保证在沸水浴中加热30分钟后消耗的高锰酸钾溶液为加入量的二分之一左右（4～6ml 之间），此时化学耗氧量与有机物含量之间才有一定的比例关系，可作不同水体有机物污染程度的比较，否则结果无意义。
因为水样中有机物的含量直接影响氧化剂的氧化速度和氧化能力，所以同一水样由于稀释倍数不同，测得的I Mn 值也不完全一致。
因此必须在报告结果时注明稀释倍数。
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0121000
810101010)(V c R K V K V O ⨯⨯⨯-⨯+--⨯+=ρ。