测定高锰酸盐指数(酸性法)的条件因素的探讨
高锰酸盐指数标准样品测定结果修正方法的探讨

高锰酸盐指数标准样品测定结果修正方法的探讨张勤【摘要】@@ 1 问题的发现rn近年来做高锰酸盐指数标准样品时,尽管严格按照国标GB11892-89操作和计算,测定高锰酸盐指数标准样品结果仍然偏高,甚至超出不确定度范围.经过多次实验,反复查找分析,发现由于标准样品稀释时带人大量的蒸馏水,如果象日常做水样时直接套用国标中的公式就忽略了稀释用蒸馏水的空白响应值对结果的影响.2010年3月,笔者参加了江苏省水环境监测中心计量认证换证评审的盲样考核,内容是做高锰酸盐指数的人员对比试验,取得了合格成绩.【期刊名称】《江苏水利》【年(卷),期】2010(000)009【总页数】3页(P38-39,41)【作者】张勤【作者单位】江苏省水文水资源勘测局镇江分局,212003【正文语种】中文【中图分类】S21 问题的发现近年来做高锰酸盐指数标准样品时,尽管严格按照国标GB11892—89操作和计算,测定高锰酸盐指数标准样品结果仍然偏高,甚至超出不确定度范围。
经过多次实验,反复查找分析,发现由于标准样品稀释时带入大量的蒸馏水,如果象日常做水样时直接套用国标中的公式就忽略了稀释用蒸馏水的空白响应值对结果的影响。
2010年3月,笔者参加了江苏省水环境监测中心计量认证换证评审的盲样考核,内容是做高锰酸盐指数的人员对比试验,取得了合格成绩。
以此次高锰酸盐指数人员对比试验为例,结合平时实验来说明高锰酸盐指数标准样品测定结果修正的方法,其论述经其空白修正后,考核样品和质控样品均合格。
2 测定原理样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸在沸水浴热30min,高锰酸钾将样品中的某些有机物和无机还原物质氧化,化学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的高锰酸盐指数。
3 影响因素分析高锰酸盐指数是水质常规监测中较难得到准确测定结果的指标之一。
实验时必须把握好以下关键因素,才能保证测定结果的准确性。
水质监测中对高锰酸盐指数测定的探究

水质监测中对高锰酸盐指数测定的探究作者:王珍来源:《科技风》2020年第06期摘;要:水环境污染是不可忽视的一个问题,随着经济和人们生产生活水平的不断提高,对水质检测提出了更高的要求。
在水环境保护中,需要对水质进行监测,其中高锰酸盐指数是水质检测重要指标之一,能够很好的反应水体中含有的有机物和无机物程度,从而更好的对水环境采取保护措施。
本文主要对水质中高锰酸盐指数的检测影响因素和水质中高锰酸盐指数测定方案进行了阐述,以供参考。
关键词:水质监测;酸性高锰酸盐指数在水环境保护中,水质分析工作是非常重要一部分,高猛酸盐指数可以有效的反应出生活用水、地表水及饮用水受到污染的程度,从而采取保护措施。
为了提高高锰酸盐指数检测数据的精确度,相关工作人员就需要在检测过程中确保各个环节的客观准确。
高锰酸盐指数检测与测定溶液的酸碱度、高锰酸钾溶液的浓度、加热温度、滴定速度等因素有直接影响,因此在检测过程中要最大限度规避这些因数的影响,从而提高到检测结果的准确性。
1 水质中高锰酸盐指数检测影响因素1.1 样品采集及保存样品采集工作在水质监测工作中是非常重要的一部分。
检测具有代表性的样品,才能确保检测结果的准确性。
样品的运输和保存条件是决定样品从采集现场到实验室开展检测期间待测样品组分基本稳定的条件,只有保证样品的稳定性,才能使得样品具有代表性。
1.2 高锰酸钾溶液浓度高锰酸钾溶液的浓度高低对于空白值和样品值的测定有直接影响。
在水质检测中,当高锰酸钾溶液的浓度提高时,就会增强高锰酸钾的氧化性,使得反应平衡移向生成物,致使实际的测定结果产生偏差,如果对高锰酸钾溶液浓度偏低时,则会导致高锰酸钾溶液消耗体积偏高,从而影响监测结果的准确性。
1.3 实验室用水在高锰酸盐指数检测的实验用水应为不含还原性物质的蒸馏水。
使用未除去还原性物质的水测定高锰酸盐指数,会导致测定的空白值偏高,在样品检测中空白值高,对高锰酸盐指数低的样品就会产生较大误差,在标准样品、质控样的测定中则会对检测结果产生很大影响。
高锰酸盐指数是个相对的条件性指标及测定结果与

高锰酸盐指数是个相对的条件性指标及测定结果与高锰酸盐指数是个相对的条件性指标及测定结果与高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标,其测定结果受到多种因素的影响,这些因素共同决定了水质监测中该指标的准确性和可靠性。
本文旨在深入探讨高锰酸盐指数的含义、测定方法以及影响测定结果的关键因素。
高锰酸盐指数的定义与重要性高锰酸盐指数的重要性在于它能够综合反映水体受有机物和还原性无机物质污染的程度。
在我国“十四五”生态环境监测规划、“三河三湖”流域“十五”水污染防治、农村环境保护和重点流域水污染防治专项规划中,高锰酸盐指数是衡量水质污染程度的重要综合指标之一。
例如,在长江流域的水质监测中,高锰酸盐指数被用作评估水体有机污染的关键指标之一,通过对该指数的监测,可以及时发现并控制污染源,保障水体生态环境的健康。
高锰酸盐指数的测定方法目前,高锰酸盐指数的测定方法主要遵循国标GB 11892-1989,该方法采用酸性高锰酸钾氧化,沸水浴加热,滴定检测。
具体步骤如下:1.水样处理:水样应使用磨口塞的硼硅玻璃容器,且在盛装水样前应用水样淋洗,使瓶壁所吸附的成分与水样一致。
采集的水样须立即分析,以避免微生物分解有机物导致高锰酸钾指数的变化。
若不能立即分析,可向水样中加入硫酸至水样pH<2,并置于0-5℃环境中保存,保存期为2天。
例如,在实际操作中,某些实验室会在采样后立即将水样放入冰箱中,以确保样品的稳定性。
2.加入氧化剂:向水样中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(通常为30分钟)。
在此过程中,实验人员需要密切观察反应的进行,确保高锰酸钾与水样中的有机物充分反应。
3.滴定检测: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草酸钠,通过计算求出高锰酸盐指数值。
滴定过程中,实验人员需要准确判断滴定终点,以确保测定结果的准确性。
此外,随着检测技术的发展,分光光度法也逐渐应用于高锰酸盐指数的快速检测中。
水质高锰酸盐指数的测定方法探讨

※资源环境农业与技术2021,VoL41,Ao.0991水质高锰酸盐指数的测定方法探讨周艺蓉(辽宁省大连市生态环境事务服务中心,辽宁大连116023)摘要:水质高锰酸盐指数可在一定程度上反映饮用水、水源水和地面水的水质污染状况,对于生态环境管理部门掌握区域河流污染、饮用水水质质量、保障区域人民用水安全以及调整区域宏观政策,具有重要的理论和科学依据。
基于此,本文论述了水质高锰酸盐指数测定的基本原理及常见方法,并结合实际应用阐述了各种方法的利弊,旨在为环境监测人员提供参考,结合自身工作需要选择高效的方法。
关键词:高锰酸盐指数;测定方法;仪器;水质中图分类号:S181文献标识码:A DOI:10.19754/j.nyyjs.20210515024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,按照一定的条件处理水样时所消耗高锰酸钾的量,以氧的mg•L-1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,均在测定范围内,因此高锰酸盐指数常被用作水体受有机污染物和还原性无机物污染程度的综合指标。
我国现行的测定高锰酸盐指数的标准方法为滴定法《水质高锰酸盐指数的测定》(CB 11892-89),该方法由于耗时长,操作繁琐,滴定终点不易判断等原因,不适用于批量分析。
近年来,国内对于高锰酸盐指数的测定方法主要集中在分光光度法和电化学法等,并在实际应用中取得了较好的结果,本文将对此作简要论述。
1测定方法1.1滴定法滴定法根据水样氯离子含量的不同分为酸性法和碱性法。
酸性法适用于氯离子含量不超过300mg-L-1的水样,其原理是用硫酸酸化水样后加入一定量的高锰酸钾溶液,经沸水浴加热反应一定时间,剩余的高锰酸钾用草酸钠溶液还原并过量,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。
当水样中氯离子含量超过300mg-L-1时,采用碱性法,其原理是在碱性溶液中,加一定量高锰酸钾溶液于水样中,加热反应一定时间,再用硫酸酸化,剩余步骤与酸性法相同。
高锰酸盐指数测定方法

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。
4MnO4-+5C+12H+=4Mn2++5CO2+6H2O2MnO4-+5C2O42-6H+=2Mn2++10CO2 +8H2O2.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。
101地表水中高锰酸盐指数分析的质量控制

高锰酸钾使用液浓度校正系数 K 值太高或太低 均影响测定结果准确度。 K 值太高( K≥1.02),空白 试验消耗高锰酸钾体积偏低,样品滴定消耗高锰酸钾 体积也偏低,从而样品测定值偏低;K 值太低( K≤0. 98 ) ,空白试验消耗高锰酸钾体积偏高,样品滴定所消 耗高锰酸钾体积也偏高,样品温度下降幅度增大,反 应速度减慢,从而使样品测定结果偏高。 K 最佳值应 调节至 1.000(或调节在 0.990 ~1.010 之间)。
地表水中高锰酸盐指数分析的质量控制 舒彩凤
常分析中蒸馏水空白值小于 0.80ml /l 的作为实验用 水,如果空白值大于 0.80mg /L,必须对蒸馏水进行不 含有机物处理,才能满足分析要求。
标准样品值 (mg /L)
3.73 ±0.34 3.73 ±0.34 3.73 ±0.34 3.73 ±0.34
8 水浴量要高于水样量
水浴锅内的水量要高于水样瓶中的水样。 只有 这样,才能保证水样瓶内的水样都进行充分的加热反 应。 否则加热反应不完全,易造成检测结果偏低。 水 样的水浴锅内的加热还不能放得太多,太多了也会影
响水浴锅内的温度。 一般每 10min 或 15min 放一个水 样,这样才有比较充足的时间间隔进行滴定。
[4] 李支援.高锰酸盐指 数 测定 时如 何进 行质 量 控制 和数 据处理[J].新疆环境保护,2000,22(3):182 -184.
[5]郑庆发,郭祖庆.对高锰酸盐指数测定的探讨[ U].海 南矿冶,2000,10(2):41 -42.
[6] 宋晓菲,穆秀云.高锰酸盐指教测定中有关阀题的探讨 [U].吉林化工学院学报,2006,23(3);25 -26.
1 仪器与试剂
碱性法测定高锰酸盐指数的探讨
1121 高锰酸盐指数作为水体受污染程度的指标1)高锰酸盐指数是以高锰酸钾溶液为氧化剂测定化学需氧量,以每升样品溶液消耗氧的质量(mg/L)。
水样中的亚硝酸盐、二价铁盐、硫化物等还原性无机物和某些有机物,能被高锰酸钾不同程度的氧化,所以,高锰酸盐指数常作为测定地表水受有机物和还原性无机物污染程度的综合性指标之一。
2)高锰酸盐指数作为水体受还原性有机物污染程度的综合指标,其测定结果与水样的酸性,水样中的CI离子浓度,高锰酸钾的浓度,加热方式,温度加热时间和实验条件等因素有关。
由于在规定的实验条件下,水样中的有机物只能部分被氧化,因此,在测定过程中,必须按照GB/T11892—1989的规定。
3)根据GB/T11892—1989的规定,高锰酸盐指数测定有酸法和碱法两种。
当CI离子质量浓度不超过300mg/L时,用酸法测定,当CI离子质量浓度超过300mg/L时,用碱法测定。
2 影响高锰酸盐指数测定因素的分析1)由于CI离子质量浓度超过300mg/L时,碱法测定高锰酸盐指数有利于克服CI离子的干扰,提高高锰酸钾的氧化能力,准确地反映了有机物的污染程度。
2)当CI离子浓度低,其不超过300mg/L时,酸法和碱法无明显差异,当CI质量浓度超过300mg/L时,必须用碱法测定。
在测定前,首先用氢氧化钠把样品调至中性,再按碱法的操作步骤进行测定。
3)实验比对:当CI离子质量浓度超过300mg/L时,应用碱法测定高锰酸盐指数。
现分别用碱法测定高锰酸盐指数和酸法测定高锰酸盐指数数据进行实验结果比对。
2018年1月上旬对小清河山东潍坊羊口断面左右2条垂线、潍坊白浪河柳疃断面和潍坊虞河潘家庵断面进行采样监测,这3个断面的水样CI离子质量浓度都超过300mg/L,应用碱法测定高锰酸盐指数。
现分别用碱法和酸法测定高锰酸盐指数数据进行实验比对。
其高锰酸盐指数如下:断面羊口左羊口右柳疃潘家庵碱法11.911.57.414.7酸法10.09.46.112.4从表1可以看出:碱法测定高锰酸盐指数要高于酸法测定高锰酸盐指数数。
紫外-可见光分光光度法测定水中高锰酸盐指数研究
紫外-可见光分光光度法测定水中高锰酸盐指数研究丁波涛;刘秋凤;宋永超【摘要】水质监测高锰酸盐指数有三种方法:通量计算法、区域实测法、浓度递增法。
紫外-可见光分光光度法是实测水中高锰酸盐指数的常见方法。
本文通过模拟实验的方法研究了紫外-可见光分光光度法测定水中高锰酸盐指数的影响因素,总结了此方法测定高锰酸盐指数的最优条件。
%There are three ways to monitor permanganate index in water,namely flux calculationmethod,measure-ment method,progressive increasing concentration method.Ultraviolet visible spectrophotometry is a common meas-urement method to test permanganate index as well.The simulation method was used to identify the factors affecting UV -visible light spectrophotometric method for the determination of permanganate index in water.The optimal experimental conditions were summarized in the end.【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P104-106)【关键词】紫外 -可见光分光光度法;高锰酸盐指数;影响因素【作者】丁波涛;刘秋凤;宋永超【作者单位】山东省环境监测中心站,山东济南 250100;山东省阳光工程设计院有限公司,山东济南 250100;山东省环境监测中心站,山东济南 250100【正文语种】中文【中图分类】X83水资源缺乏成为制约全球经济社会发展的重要因素,水环境污染进一步加剧了水资源短缺的影响,是世界最重大的环境问题之一,水污染问题也是当今全球面临的最重要的生存威胁之一[1]。
水质高锰酸盐指数的测定酸性法在样品不同温度下加入草酸钠对K值的影响
酸加 入到待测 样 品中 , 在沸水 浴( 温度 大 于9 8 ℃) 中加 热 3 0 a r i n , 高锰 酸钾将 样 品
中的部分有 机物 和无机 还原性 物 质( S , F ) 氧化 , 向反应后的样品 中加入过量的 草酸钠将剩余 的高锰酸钾还原 , 然后用高锰酸钾标准溶液 回滴过量 积并计算 K值 。 2 . 3 . 4向 2 . 3 . 2中滴定后 的溶液 中分 别于 8 0  ̄ C、 9 0  ̄ C 下用大 肚吸 的草酸钠 。通过计算求得样 品中高锰酸盐指数 。 2 试 验 过 程 管加 入 l 0 . 0 0 ml 草酸钠标 准溶液 ,且在该 温度下 分别水浴 1 0 mi n 、 2 . 1 仪器 1 5 mi n 、 2 0 m i n后 , 用高 锰酸钾 标准溶 液滴定 至纲 出现粉 红色 , 并 保 2 . 1 . 1 数显恒温水浴锅。 持3 0 S不退色 。记 录消耗 的高锰酸钾标准溶液的体积并计算 K值 。 2 . 1 . 2 2 5 0 m l 锥 形瓶 。 2 . 4在不 同条件下测定结果及分析 2 . 1 . 3 2 5 ml 酸式滴定管( A级 ) 。 表 1 为 分别 在 8 0 ℃、 9 0 ℃条件 下加 入草 酸钠后 滴定 样 品 的 K 2 . 1 . 4定时钟 。 值, 为减小 系统误差 和操 作误差对测定 结果 的影 响 , 故 在每个 温度 2 . 1 . 5 温度计( 0—1 0 0 X Z ) 。 下滴定 了 5组平行样 品, 然后 取平 均值 。 2 . 2 试 剂 根据表 1 可知 , 在样品温度 分别达到 8 0 %、 9 0  ̄ C 情况下 , 加入草 2 . 2 . 1 草酸钠标准溶液 : 浓度是 0 . 0 1 0 0 m o l / L 。配制方法 : 用天平 酸钠滴定 , 在9 O ℃下 比 8 0 ℃下 K值 略高 。考虑是否 由于在 9 O ℃下 称取 0 . 6 7 0 5 g在 1 2 0  ̄ C 下烘干 2 h且放 冷 的草 酸钠 溶解水 中 ,移 人 加入草 酸钠使 草酸钠分解导致 K值 偏高 ,为验证在 9 0  ̄ C 温度下草 1 0 0 0 毫升容量瓶 中, 用水稀释至标线 , 颠倒混匀 。 酸钠是否分 解 , 进行第 二组实验 , 即在 8 0  ̄ C、 9 0 ' 1 2 温度下 加入 草酸 2 . 2 . 2 高锰酸钾标准贮备液 : 浓度约为 O . 1 m o l / L 。配制方法 : 称 钠 , 且在该温度下分 别水 浴 1 0 m i n 、 1 5 m i n 、 2 0 ai r n后用高锰 酸钾 标准 取3 . 2 g 高锰酸钾 溶解于水并稀释 至 1 0 0 0 m l 。在 9 O ~ 9 5 ℃水浴下 加 溶液滴定 , 计算 K值 。实验结果见表 2 。 热此溶液 2 h , 冷却。存放两天后 , 倒 出清液 , 储存 于棕 色瓶 中。 根据表 2 可知 , 在8 0  ̄ C、 9 0  ̄ C 情况下 , 分别水浴加 入草 酸钠的样 2 . 2 . 3高锰酸钾标准溶液 : 0 . 0 1 m o l / L : 配制方法 : 用大肚 吸管 吸 品 1 0 ai r n 、 1 5 m i n 、 2 0 m i n , 滴定 K值 , 无较 大影 响 , 说 明在 9 0 ℃情 况 草酸钠不分解 。 取 1 0 0 m l 高锰酸钾 贮备 液 于 1 0 0 0 m l 容 量瓶 中并用 水稀 释至 标 下 , 线, 颠倒 混匀 。 3 结 论 2 . 2 . 4硫 酸 : 1 + 3 溶 液 。配制方 法 :将 1 0 0 m l 硫酸 慢慢加人 到 3 . 1以上两组 实验结果 表明 , 在酸性法 高锰酸盐指数 的测定 中 , 3 0 0 ml 水 中且不 断搅拌散 热。趁热用高锰酸钾溶 液滴定此溶液 直 在 8 O ℃、 9 0 ' 1 2 情况下加入 草酸钠 , 对 K值无 明显影 响 , 不影 响高锰 到出现粉红色 。 酸盐 指数 的测定 。 2 . 3 分 析 方 法及 步骤 3 . 2建 议 :由于 在室 温 中样 品温 度 降低较 快且 样 品温 度低 于 由于滴定 时温度低 于 6 0 ℃, 反应速 度缓慢 , 且 滴定过程 中温度 6 0 %时反应速率 明显下 降。通过上述两组实验证 明在 8 O ℃、 9 0 %情 降低较快 , 故 实验 中选择加入草酸钠的温度分别 为 8 O ℃、 9 0  ̄ C。 况下 加入 草酸钠 , 对 K值无 明显影响 , 考 虑到实验人员安全 因素 , 因 2 . 3 . 1 用大肚 吸管量取 1 0 0 . 0 m l 纯水 ,置于 2 5 0 m l 锥形瓶 中, 此建议在 8 0 %下 加入 草酸钠 。 加入 5 ml ( 1 + 3 ) 硫酸 , 用大肚 吸管加入 1 0 . 0 0 m l 高锰 酸钾标准 溶液 , 参考文献 摇匀 。将锥形瓶置于沸水浴 内加热 3 0 分 钟。 『 1 1 水质 高锰 酸盐指数 的测定 G B 1 1 8 9 2 — 8 9 . 2 . 3 . 2 取 出后用大 肚吸管加 入 1 0 . 0 0 m l 草 酸钠标准 溶液至溶 液 [ 2 】 水和废水监测分析方法( 第四版 ) [ S 】 . 北京: 中国环境科 学 出版社 . 3 ] 陈丽 琼, 茹婉红 , 胡勇 , 余 东波 , 茹菁 宇. 影响 高锰酸 盐指数 准确测 变为无色 。趁热用高锰 酸钾标准溶液滴定 至刚出现粉红色 , 并保 持 [ 3 0 S不退色。 定的 因素探 讨【 J 】 . 安徽农业科学, 2 0 1 3 : 2 8 4 — 2 8 7 . 2 . 3 . 3向 2 . 3 . 2中滴定后 的溶液 中分 别于 8 0  ̄ C、 9 0 ' E 下用 大肚 吸 管加入 1 0 . 0 o n l l 草酸钠标准溶液。用高锰酸钾标准溶液滴定至刚出 现粉红色 , 并保持 3 0 S不退色 。记录消耗 的高锰酸钾标 准溶 液的体
高锰酸盐指数测定中操作注意事项的探讨
作者简介 : 张茜( 1 9 8 7  ̄ ) , 女 , 研究实习员 , 主要研究方 向: 教学管理
什 么 原 因引 起 的 以及 相 对 应 的消 除 这 种 危 险 的措 施, 是操 作人 员能够更 全 面 、 更 深入 的了解 整个 生产
1
仪器 与试剂
2 5 mL棕 色 滴定 管 ( 1 支) ; 2 5 0 m L具 塞三 角 烧
1 . 1 仪 器
瓶; 4孔 电热恒温 水浴 锅 ( D Z K W一 4 ) 。
1 . 2 试 剂
l : 3硫 酸 ( 天 津试 剂三 厂 ) 。草酸 钠标 准溶 液 ( 1 / 2 N a 2 C 2 0 4 = 0 . 1 O O m o l / L ) :称 取 0 . 6 7 0 5 g在 1 0 5 ~ 1 1 O ℃ 烘干 l h并冷 却 的草 酸钠 溶 于水 ,移 入 1 0 0 m L容 量 瓶 中, 用水 稀释 至标 线 。高 锰 酸钾 溶 液 ( 1 / 5 K Mn O = 0 . 1 mo l / L ) : 称取 3 . 2 g高锰 酸 钾溶 于 1 . 2 L水 中 , 加 热
带 来 的事 故 后果 进 行分 析 和 研究 , 可 以对 于 因人 为 因素 引起 的事故 进 行 预测 , 并 提 出相 应 的技术 措 施 或 管 理措 施 , 从 而 确保 人 和装 置 的安 全 。开展 化 工
[ 2] 李娜, 张雪 , 孙文勇 . 层次 分析法 在 HZ A OP分 析 中的应 用[ J ] .
装 置进 行 风 险评 价 ,对 提 高各 工艺 装 置 的安 全性 ,
减 少各 种事 故 的发生具 有 十分重 要 的意义 。由于 当
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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 测定高锰酸盐指数(酸性法)的条件因素的探讨 作者:张晓玲 来源:《北方环境》2013年第02期
摘要: 高锰酸盐指数作为较为清洁的地表水、地下水、生活饮用水受有机污染物和还原性无机物污染程度的指标,在例行监测中广泛使用,酸性高锰酸盐法是简单有效的分析方法,酸性法是一种条件性的检测方法,在检测过程中,试剂的配制、体系的酸度范围、水浴加热时间、滴定温度、终点的准确判断等条件,都直接影响到结果准确性。
关键词: 高锰酸盐指数;酸性法;准确度 中图分类号:X830.2 文献标识码:A 文章编号:1007-0370(2013)02-0137-03 Determination of potassium permanganate index (acid method) of the conditions of the factors are discussed
Zhang Xiaoling (Xilin Guo League environmental protection monitoring stations, Inner Mongolia 026000 ) Abstract:the potassium permanganate index as a relatively clean surface water and ground water, living and drinking water by organic pollutants and reducing inorganic pollution degree of index, widely used in routine monitoring, acidic potassium permanganate method is simple and effective methods of analysis, acid method is a conditional detection method in detecting process, the preparation of the reagents, system of acidity range, water bath heating time, titrate temperature, the end of the condition such as accurate judgment, are directly affect the accuracy.
Key words: potassium permanganate index; Acid method; accuracy 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较为清洁地表水、地下水、生活饮用水受有机污染物和还原性无机物质污染程度的综合指标,在例行监测中广泛使用。
高锰酸盐指数的测定属于条件实验,目前主要有酸性法、微波消解法、流动注射法、紫外分光光度法、和紫外—可见光谱法等。酸性法采用国家标准GB11892-89方法测定,高锰酸钾龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 试剂的配制、体系的酸度范围、水浴加热时间、滴定温度、终点的准确判断等条件,都直接影响到结果准确性。
1 试验材料及方法 1.1 仪器 六联水浴锅;250mL锥形瓶;50mL酸式滴定管;定时钟。 1.2 试剂的配制 1.2.1 高锰酸钾的贮备液(1/5KMnO4=0.1mol/L):称取3.2g的GR级的KMnO4溶解于1.2 L的水中,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0.1000 mol/L的草酸钠标准贮备液标定,求得实际浓度。
1.2.2 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。
1.2.3 (1+3)硫酸。配制时趁热滴加高锰酸钾溶液至微红色。 1.2.4 草酸钠标准贮备液(1/2Na2C2O4=0.1000 mol/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100 mL容量瓶中,用水稀释至标线。
1.2.5 草酸钠标准使用液(1/2Na2C2O4=0.0100 mol/L):吸取上述草酸钠溶液移入100 mL容量瓶中,用水稀释至标线。
1.3 实验方法及试剂配制影响因素 1.3.1 国标方法操作步骤 吸取混匀水样100mL于250mL锥形瓶中,加入5mL(1+3)硫酸,再加入0.01 mol/L的高锰酸钾溶液10mL,摇匀,立即放入沸水浴中加热30min。(从水浴重新沸腾开始计时,沸水浴液面要高于溶液的液面)。取出锥形瓶,趁热加入0.01mol/L的草酸钠标准溶液10mL,摇匀,立即用0.01 mol/L的高锰酸钾溶液滴定至显微红色,记录消耗高锰酸钾溶液的体积。将上述已滴定完毕的溶液加热至约80℃,准确加入草酸钠标准使用液(1/2Na2C2O4=0.0100 mol/L)10mL,再用0.01 mol/L的高锰酸钾溶液滴定至显微红色,记录消耗高锰酸钾溶液的体积。求得高锰酸钾溶液的校正系数(K)再按公式求出高锰酸盐指数数值。
1.3.2 试剂配制的影响因素 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高锰酸钾的使用液浓度,理论上应该准确控制在0.01mol/L。因为其浓度偏高时,10mL之0.0100 mol/L的草酸钠溶液不能将其完全还原,空白值及样品变淡黄色,测定值偏低;样品消耗高锰酸钾的体积偏低,样品测定值偏低。
高锰酸钾使用液的浓度偏低时,滴定的用量增加,使得样品体系的温度下降幅度加大,反应速度减慢,从而使测定值偏高。通过实验可知,高锰酸钾标准溶液浓度的校正系数K,要控制在0.980-1.010之间,这样对测定的结果影响较小,测定的准确度较高。
校正系数K的最佳值应小于1,即所配置的高锰酸钾容易的质量浓度应该略低于0.01mol/L,否则在做空白实验的时候,加10mL草酸钠后,高锰酸钾红色不能完全褪去,要再加10mL的草酸钠,增加实验难度。
2 测定过程中的影响因素 2.1 酸度情况 该反应实质是氧化还原反应,其反应过程如下: MnO4- + H+ → Mn2++CO2 ↑ +H2O(96~98℃) (1) 当加热煮沸30min后,加入10mL的草酸钠,体系中的反应如下 2MnO4- + 5C2O42- + 16 H+ →2Mn2+ + 10CO2 ↑ +8H2O(75~85℃) (2) 由反应式(1)、(2)可知,从化学平衡的角度看,适当增加H+的浓度,反应向右进行,可以加快反应的进行。但是当酸度过高时,溶液中将发生C2O42-+ 2 H+ →H2C2O4 的反应,此反应H+的消耗,使得体系中(1)、(2)反应的方向向左进行,干扰反应的正常进行,使高锰酸盐指数在有限的时间内不能充分发挥其氧化作用,使测定值偏低。
当酸度偏低,会发生2MnO4-+Mn2++2H2O →5MnO2↓+ 4H+反应, MnO4-消耗了,影响了其对水体中无机和有机还原性物质的氧化,使测定结果偏低。所以,为保证该反应能有效进行,对体系的酸度条件有比较高的要求,酸性高锰酸盐滴定法要求水样的酸度在0.5~1.0mol/L之间,加入5mL(1+3)的硫酸溶液后,水样中的酸度为0.75mol/L,正好是这个范围的中间值,能保证高锰酸钾在有限的时间内发挥其最高的氧化效率。
2.2 水浴温度 用葡萄糖配制的高锰酸盐指数为4mg/L的溶液,控制不同的水浴温度进行试验,其余操作同上,结果见表1。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 由表1可以看出,随着水浴锅温度的增加,其测定结果更加接近于真值。所以要在水浴锅温度达到100℃后,进行计时才能保证测定结果的准确性。
2.3 加热时间 当沸腾的水浴锅中在放入装有样品的锥形瓶后。其温度一般要下降2℃,若体系要达到100℃时,需再平衡3~4min,等水浴锅再次沸腾后重新开始计时30min。
取一个已知标准样品进行试验,分别在加热25、30、35 min时测定高锰酸盐指数,其结果见表2。
由表2可以看出,随着加热时间的增加,高锰酸盐指数的值也有所增加。酸性氧化测定高锰酸盐指数时,测定的只是规定时间内的高锰酸钾所氧化水样中还原性物质的含量,而不是水样中所有可被氧化还原性物质的总量,加热时间越长,则测定值越高。所以在实验过程中,要严格控制反应的时间为30min。
2.4 滴定时间 滴定的全过程需要控制温度在70~85℃,这样才能使反应有效进行下去,所以控制滴定时间非常重要。计时应由锥形瓶从沸水浴中取出开始,溶液随温度随时间变化如表3。
在冬天温度比较低时,加入草酸钠以后,要将锥形瓶重新放置到水浴锅中,保证温度在70℃以上,一个一个滴定。但是消解好的水样在加入草酸钠时,温度不能高于90℃,否则部分草酸钠在酸性条件下会分解,使测定结果偏低。
综合以上条件,在加入10mL草酸钠后,要在5min内完成一个样品,同时每个样品的加热时间要间隔开,每隔5min放入一个样品,这样避免多个样品同时放入已沸腾的恒温水浴锅中,引起水温的过大变化,又可以使滴定时可以忙而不乱。
2.5 水样的滴定速度 本反应是氧化还原反应,其实质是电子的得失关系。刚开始滴定的时候,速度不能太快,要逐滴加入,否则加入的高锰酸钾来不及与草酸钠反应,而在酸性条件下,MnO4-易分解,产生MnO。随着滴定的进行,产生的Mn2+不断增加,其对反应起到了自身催化的作用,体系的反应速度增快,此时可以提高滴定的速度,控制水样在0.5~1min内完成滴定,保证整个体系的温度在75℃以上。
3 结论 此方法只适用于水样中Cl-含量小于300mg/L的情况,当Cl-含量浓度很高时,要改用碱性高锰酸钾法来测定。