高锰酸钾法
COD的测定(高锰酸钾法和重铬酸钾法)-高锰酸钾标准溶液配制标定及注意事项
环境监测中化学需氧量（COD)的测定一、水体污染地球上大约有13.9亿立方千米的水，其中97。
2%在海洋中，2。
15%是冰山和冰川，人们可以利用的淡水只约占0。
65％。
人类就是依靠这些水来维持生命和从事生产的.在这些天然水中含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl－、SO42－、HCO3－、CO32－等离子.如果使不属于水体的物质进入水体,而且进入的数量已经达到破坏水体原有用途的程度，就叫水污染.造成水污染的原因是多方面的。
根据污染源可分为城市生活废水污染、工业废水污染、农田流水污染（喷洒的农药、施用的化肥被雨水冲刷流入水体）、固体废物污染(工业废渣中的有毒物质，经水溶解后进入水体）及工业烟尘废气污染（烟尘废气落入水体或被雨水淋洗流入水体）等.污染水体的物质一般可分为以下几类：1．无机污染物:包括酸、碱、无机盐等.2．有机污染物：包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、碳氢化合物、合成洗涤剂等.3．有毒物质：包括重金属（铅、铬、汞、镉等)盐类、氰化物、氟化物、砷化物、酚类、多环芳烃、多氯联苯、有机农药等。
4．致病微生物：包括各种病毒、细菌、原生物等。
5．耗氧污染物:有些有机物和无机物，能消耗水中溶解的氧气，使水发黑变臭，危害水生生物的生存.6．植物营养物质：有些物质中含有植物生长所需要的氮、磷、钾等营养元素（如含磷洗衣粉、化肥、饲料等），这些物质能促使水中藻类疯长,从而消耗水中的氧气,危害鱼类的生长，造成水质恶化。
此外,还有石油工业带来的油污染、热电厂造成的热污染、核电厂带来的放射性污染等，不仅污染水体，危及水生动物，还会危害人体健康。
二．化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）化学需氧量（COD）是水体质量的控制项目之一，它是量度水中还原性污染物的重要指标。
水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。
水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量，换算成以O2作为氧化剂时1L 水样所消耗O2的质量（mg/L)，通常记为COD.在COD测定过程中，有机物被氧化成二氧化碳和水。
高锰酸钾法的应用及有关计算：氧化还原滴定法测定物质含量
二、高锰酸钾法的有关计算
1.用KMnO4法沉淀工业硫酸亚铁的含量时，称取样品1.3545g。溶解后， 在酸性条件下用 =0.09280mol/L的高锰酸钾溶液滴定时，消耗37.52mL， 求FeSO4•7H2O的含量（质量分数）。
解：反应式为 5Fe Байду номын сангаас MnO4 8H 5Fe 3 Mn 2 4H 2O
例如测定甘油时，加入一定量过量的KMnO4标准溶液到含有试样的 2mo1/LNaOH溶液中，放置片刻，溶液中发生如下反应：
H2OHC-OHCH-COHH2+14 MnO4－+20OH－→3 CO32－+14 MnO42－+14 H2O
溶液中反应完全后将溶液酸化，MnO42－歧化成MnO4－和MnO2，加入过量的Na2C2O4 标准溶液还原所有高价锰为Mn2+。最后再以KMnO4标准溶液滴定剩余的Na2C2O4。由 两次加入的KMnO4量和Na2C2O4的量，计算甘油的质量分数。
此反应在室温下即可顺利进行。滴定开始时反应较慢，随着 Mn2+生成而加速，也可先加入少量Mn2+为催化剂。
2.间接滴定法测定Ca2+
Ca2+ 在溶液中没有可变价态，通过生成草酸盐沉淀，可用高锰酸钾法间接测定。
先沉淀为CaC2O4再经过滤、洗涤后将沉淀溶于热的稀H2SO4溶液中，最后用KMnO4 标准溶液滴定H2C2O4。根据所消耗的KMnO4的量，间接求得Ca2+的含量。
基本单元为：1/5 KMnO4，FeSO4.7H2O
1
( FeSO4 7 H2O)
c(5 KMnO4 ) V (KMnO4 ) M ms
FeSO4 7H 2O
(FeSO4 7 H2O) 0.09280 37.52 10 3 278 .01 71.46%
化学需氧量的测定-高锰酸钾法
★★★★★实验6 化学需氧量的测定-高锰酸钾法1目的要求1.1学习高锰酸钾法测定化学需氧量的原理。
1.2掌握高锰酸钾溶液的配制与标定，实践影响氧化还原滴定反应的各种因素。
2实验原理化学需氧量（COD ）是指在一定条件下，氧化1L 水中还原性物质所消耗的强氧化剂的量，以氧化这些物质所消耗的O 2的量来表示（单位mg·L -1）。
COD 是表示水体还原性物质污染程度的主要指标。
化学需氧量可以作为水中有机物相对含量的指标之一。
测定COD 时，根据采用的氧化剂不同，分为KMnO 4法和K 2Cr 2O 7法。
本实验采用酸性KMnO 4法进行测定。
在加热的酸性水样中，加入一定量且过量的KMnO 4标准溶液，将水中的还原性物质氧化，剩余的KMnO 4在以过量的H 2C 2O 4标准溶液还原，然后用KMnO 4标准溶液返滴定剩余的H 2C 2O 4，从而可求出相应的COD 。
KMnO 4法采用KMnO 4自身作指示剂，滴定至试液呈微红色且0.5min 不褪色为终点。
3试剂和仪器Na 2C 2O 4（AR ）；KMnO 4（AR ）；H 2SO 4溶液。
4实验内容和步骤4.1 0.02 mol·L -1 和0.002 mol·L -1KMnO 4溶液配制（见教材p223）4.2 0.005 mol·L -1Na 2C 2O 4标准溶液配制（见教材p223）4.3 KMnO 4溶液标定（见教材p224）4.4 COD 的测定（见教材p223）5 数据处理5.1 Na 2C 2O 4标准溶液浓度的计算 224224224224224111000()134.00Na C O Na C O Na C O Na C O Na C O m c mol L M g mol M V --⨯==5.2 KMnO 4标准溶液浓度的计算224442244224413125()225.00105250.00()Na C O KMnO KMnO Na C O KMnO Na C O KMnO cV c mol L V m c mol L M V --=⨯⨯= 或5.3 化学需氧量测定结果计算42242231212151()1042(,)32.00KMnO Na C O O O c V V cV M COD O mg L V M g mol --⎡⎤+-⨯⨯⎢⎥⎣⎦== 试液6 实验指导要点6.1向学生讲清高锰酸钾法测定化学需氧量的原理。
谈高锰酸钾法的滴定条件
谈高锰酸钾法的滴定条件摘要：使用高锰酸钾法滴定时，必须严格控制溶液酸度、温度、滴定时的速度以及滴定到终点时得滴定量。
关键词：高锰酸钾法滴定条件酸度氧化剂电极电位平衡常数温度速度滴定量催化剂终点高锰酸钾法是以KMnO4作为标准溶液进行滴定分析的氧化还原法，由于高锰酸钾氧化能力较强，可以直接滴定很多还原性物质，也可间接滴定某些非还原性物质，应用范围较广。
但是在高锰酸钾法的滴定中，干扰比较严重，而且溶液不够稳定，受热、日光照射等都易使其分解，这就要求我们在使用该滴定法时，必须要控制好滴定条件，特别是要控制好溶液的酸度，这样才能得到比较准确的分析结果。
一、必须控制好适宜的酸度高锰酸钾是一种较强的氧化剂，在强酸性溶液中与还原剂作用，其半反应式为：MnO4 + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O标准电极电位E0MnO4-/Mn2+=1.51(V)在微酸性、中性或弱碱性溶液中，MnO4-则被还原成MnO2半反应式为：MnO4-+2H2O+3e=MnO2↓+40H-标准电极电位E。
MnO4-/MnO2=0.59(V)从村准电极电位可以看出：KMnO4在强酸性溶液中其氧化性最强，可以作滴定剂测定物质的含量，但在微酸性、中性或弱碱性溶液中氧化能力较弱，并且有MnO2褐色沉淀的生成，妨碍了滴定终点的观察，则不能进行滴定分析。
我们知道，所谓“强酸”只是一个笼统的说明，其中又有相对强弱之分。
酸性太强，也不宜于KMnO4法的滴定，前面曾经提过，KMnO4本身不够稳定，在光照下，特别是在强酸条件下，其分解的速度随酸度的增大而加快，即4MnO4-+4H+=302↑+2H2O+4MnO2↓，二氧化锰的生成又对以上反应有催化作用，其结果是不能忽视的。
另一方面，KMnO4的氧化能力强，能和许多还原性物质发生作用，对定量分析干扰较多，酸度过高，其干扰越严重。
那么怎样才能尽量地减少干扰并且能让滴定分析反应彻底地进行呢？反应进行的程度是以化学反应的平衡常数的K值大小决定的，K值越大，表示生成物与反应物的比值越大，反应越彻底。
实验七 高锰酸钾法测定过氧化氢的含量
实验七高锰酸钾法测定过氧化氢的含量一、实验目的1.了解高锰酸钾法测定过氧化氢的原理和操作步骤。
2.学习样品的处理方法和操作注意事项。
3.掌握计算结果并分析实验误差。
二、实验原理1.高锰酸钾法测定过氧化氢是常用的一种定量检测方法，该方法是通过测定样品中过氧化氢与高锰酸钾反应所形成的氧化锰的质量来计算出过氧化氢的含量。
2.高锰酸钾在溶液中具有强氧化性，与过氧化氢反应生成氧化锰，过程如下：5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5O2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O反应中高锰酸钾由+7价态还原为+2价态，同时过氧化氢被氧化分解，释放出氧气。
3.反应进行速度较快，可以使测量结果具有较高的准确度。
三、实验步骤1.样品处理：取适量样品，精密称取20ml，加入200ml去离子水中，用20%的硫酸至中性或者碱性，放置过滤。
2.实验设备准备：将装有10g高锰酸钾的烧杯密封，混匀溶解，装入滴定漏斗，有保护眼镜，穿起着装。
（1）将样品转移到滴定瓶中，加入3-4滴甲基红指示剂。
（2）在滴定过程中一定要避免过量加入高锰酸钾，否则会使滴定过程变得复杂，影响结果的准确性。
（3）开始滴定时出现紫红色溶液，代表滴定过程开始了。
（4）不断滴入高锰酸钾溶液，紫红色逐渐变浅，最后消失。
（5）结束滴定，读取滴定漏斗下的高锰酸钾溶液的刻度。
四、实验结果与分析经过调理的实验结果如下所示：实验编号样品编号初滴高锰酸钾管体积（mL）终滴高锰酸钾管体积（mL）消耗高锰酸钾体积（mL）1 P101 0.00 31.90 31.902 P102 0.00 28.70 28.703 P103 0.00 30.20 30.204 P104 0.00 29.50 29.505 P105 0.00 29.10 29.10通过测定高锰酸钾的滴定量，即可计算出过氧化氢的含量。
计算公式为：过氧化氢含量（mg/L）=滴定量（mL）×0.05mol/L的高锰酸钾的摩尔浓度×34.01÷20mL根据上面的公式，我们可以得出实验结果如下表所示：实验编号样品编号每20mL中过氧化氢的含量（mg/L）五、实验误差分析1.服装不符合标准化操作要求，部分实验人员操作时未穿戴手套和着装，可能污染实验结果。
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。
高锰酸钾法
高锰酸钾法
2. 高锰酸钾(0.02 mol·L-1)滴定液的标定
由于杂质的影响，高锰酸钾滴定液在配制初期浓度不够稳定， 因此先配成近似浓度的溶液，静置7～10天，然后再进行标定。
可用于标定高锰酸钾滴定液浓度的基准物质有Na2C2O4、 （NH4）2Fe(SO4)2·6H2O等，由于Na2C2O4不含结晶水、不吸水、 易精制、保存而成为最常用的基准物质。在硫酸(0.5~1 mol·L-1) 溶液中，[JP]加热到75~85 ℃时进行滴定。反应式如下：
高锰酸钾法
【例6-2】
移取双氧水1.50 mL稀释至250.00 mL后，取稀释后的溶液25.00 mL用0.0200 mol·L-1的高锰酸钾滴定液滴定至终点时用去高锰酸钾 滴定液25.40 mL，求双氧水中H2O2的含量［%(g·mL-1)］。
解：滴定反应式为
反应的计量关系为
分析化学
反应开始较慢，随着反应进行生成Mn2+后，Mn2+的催化作 用使反应速率加快。
高锰酸钾法
【例6-1】
准确称取经110 ℃干燥至恒重的基准草酸钠0.1861 g，加新 煮沸过的冷纯化水50 mL溶解，再加3 mol·L-1硫酸15 mL，加热至 75～85 ℃，用高锰酸钾滴定液滴定至溶液为浅红色，且30 s不褪 为滴定终点。消耗高锰酸钾滴定液27.40 mL。计算高锰酸钾滴定 液的浓度。
分析化学
高锰酸钾法
一、 高锰酸钾法原理
高锰酸钾法是在强酸性溶液中，以高锰酸钾为标准溶液直接 或间接地测定还原性或氧化性物质的滴定分析方法。KMnO4和还 原剂反应时，MnO4-被还原为Mn2+，反应式如下：
此方法可用来测定电势较低的还原性物质。 在中性或弱酸、弱碱性溶液中，MnO4-被还原为MnO2，反应 式如下： 因此，高锰酸钾法只能在强酸性溶液中进行。以充分发挥其氧 化能力，酸度一般控制在0.5~1 mol·L-1，调节酸度以硫酸为宜， 因为硝酸有氧化性，盐酸具有弱还原性，可能发生副反应。
高锰酸钾法测定废水COD
高锰酸钾法测定废水COD原理高锰酸钾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氧量，以氧的mg/L来表示。
水中部分有机物及还原性无机物均可消耗高锰酸钾。
因此，高锰酸钾指数常作为水体受有机物污染程度的综合指标。
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。
剩余的高锰酸钾加入过量草酸钠溶液还原，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。
仪器１．水浴装置２．250mL锥形瓶３．50mL酸式滴定管试剂１．高锰酸钾溶液（C(1/5 KMnO4)=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，滤液储于棕色瓶中保存。
２．高锰酸钾溶液（C(1/5 KMnO4)=0.01mol/L）：吸取25mL上述高锰酸钾溶液，•用水稀释至250mL，储于棕色瓶中。
使用前进行标定，并调节至0.01mol/L 准确浓度。
３．1+3硫酸４．草酸钠标准溶液（C(1/2Na2C2O4)=0.1000mol/L）•：称取0.6705g在105-110℃烘干一小时并冷却的草酸钠溶于水，移于100mL容量瓶中，用水稀释至标线。
５．草酸钠标准溶液（C(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。
操作步骤１．取100mL混匀水样（如高锰酸盐指数高于5mg/L，则酌量少取，并用水稀释至100mL）于250mL锥形瓶中。
２．加入5mL（1+3）硫酸，摇匀。
３．加入10.00mL0.01mol/L高锰酸钾溶液，摇匀，立即放入沸水浴中加热30分钟（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10.00mL0.0100mol/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。
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2MnO4- + 5C2O42- + 16H+
2Mn2+ + 10CO2
+8H2O
滴定条件：温度 滴定条件：温度75~85℃（有蒸汽冒出为度，不可煮沸！） ℃ 有蒸汽冒出为度，不可煮沸！） 滴定速度由慢至快，加入 滴等褪色后再加第二滴 滴定速度由慢至快，加入1滴等褪色后再加第二滴 指示剂： 指示剂：KMnO4 浅红色（半分钟不退色） 终 点：无色 浅红色（半分钟不退色）
OBJECTIVE
1. 了解高锰酸钾标准溶液的配制方法 2. 掌握用草酸钠作基准物标定高锰酸钾溶液浓度的原 理、方法 3. 掌握氧化还原滴定法－高锰酸钾法测定双氧水中过 掌握氧化还原滴定法－ 氧化氢的含量
3
PRINCIPLE
高锰酸钾法是以KMnO4为标准溶液进行滴定的氧化还原滴 高锰酸钾法是以 定法。 定法。 KMnO4是一种强氧化剂，但MnO4-在不同的酸度情况下 是一种强氧化剂， 不同的酸度情况下 氧化能力是不同的
终点（无色 终点（
浅红色） 浅红色）
8
3. H2O2含量的测定
1）双氧水试样2.50ml ）双氧水试样
加水稀释 定容
250.0ml
2）双氧水待测液25.00ml ）双氧水待测液
KMnO4滴定
加C( 1/2H2SO4)=6mol/L 5ml
室温
终点（ 终点（无色
浅红色） 浅红色）
9
DATA
KMnO4标准溶液的浓度
6
PROCEDURE
1. Na2C2O4基准溶液的配制
Na2C2O4基准 基准0.35~0.37g
加水稀释 定容
250.0ml。 。
7
2. KMnO4溶液浓度的标定
Na2C2O4溶液25.00ml 溶液
KMnO4滴定 加C( 1/2H2SO4)=6mol/L 10ml 加热至75~85℃ ℃ 加热至
5
2. 过氧化氢的测定： 过氧化氢的测定：
2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O
滴定条件： 滴定条件：室温 滴定速度由慢至快,加入 滴等褪色后再加第二滴 滴定速度由慢至快 加入1滴等褪色后再加第二滴 加入 指示剂： 指示剂：KMnO4 浅红色（半分钟不退色） 终 点：无色 浅红色（半分钟不退色）
结果： 结果：H2O2% =
±
12
QUESTION & DISCUSSION
1 用Na2C2O4标定 标定KMnO4溶液浓度时，加稀硫酸、加 溶液浓度时，加稀硫酸、 控制滴定速度等目的是什么？ 速度等目的是什么 热、控制滴定速度等目的是什么？加热时温度能否 低于60℃或高于90℃ 低于 ℃或高于 ℃？ 2 KMnO4法中，如果滴定前忘了加稀硫酸，将会出现 法中，如果滴定前忘了加稀硫酸， 什么现象？此时能否补加稀硫酸后继续滴定？ 什么现象？此时能否补加稀硫酸后继续滴定？
C( 1 KMnO4)= 5 V2 ×1000 V1 M( 1 Na2C2O4) ×V( 1 KMnO4) 5 2 m(Na2C2O4) ×
Ｃ
双氧水中H 双氧水中 2O2的质量分数
H2O2%= 1 M( H2O2) 2 C( 1 KMnO4) ×V( 1KMnO4) × 5 5 1000 ×100 V2 V(样品 × 样品) 样品 V1
双氧水中过氧化氢含量的测定 双氧水中过氧化氢含量的测定
高锰酸钾法
1
过氧化氢：强氧化剂， 过氧化氢：强氧化剂，临床常用作消毒防腐剂 俗称为双氧水，无色无味的液体，加入食品中可分解放出氧， 俗称为双氧水，无色无味的液体，加入食品中可分解放出氧， 起漂白、防腐和除臭等作用。 起漂白、防腐和除臭等作用。
2
10
表1 KMnO4标准溶液的标定
序号 终读数 初读数 V(KMnO4) (ml) (ml) (ml) 1 2 3 C(KMnO4) (mol/L) C(KMnO4) 标准偏差 标准偏差s (mol/L)
结果： 结果：C(KMnO4) =
±
11
表2 过氧化氢含量的测定
序号 终读数 (ml) 1 2 3 初读数 (ml) V(KMnO4) s (ml) H 2 O2 % H 2 O2 % 标准偏差
13
MnO4- + 2H2O + 3e MnO4- + 8H+ + 5e MnO2 + 4OHMn2+ + 4H2O
滴定应在C(H+)=1~2mol/L的H2SO4中进行。 中进定： 高锰酸钾溶液的标定
常用基准物有： 常用基准物有：Na2C2O4、H2C2O4 2H2O、 As2O3、 、 (NH4)2SO4、FeSO4 6H2O等 等