淺談高錳酸鹽指數的準確測定

摘要：用酸性法測定高錳酸鹽指數時，實驗用水、加熱溫度、高錳酸鉀濃度等都是影響實驗結果的重要因素。在此通過實驗，找到做好高錳酸鹽指數測定的關鍵步驟，提高測試準確性。

關鍵詞：高錳酸鹽指數；準確度；影響因素

引言

高錳酸鹽指數常被作為地表水體受有機污染物和還原性無機物質污染程度的綜合指標，被廣泛的應用于測定地表水、飲用水和生活污水，是各監測站最為常用的監測項目，對于區域環境的現狀分析及影響趨勢具有十分重要的意義，但是在實際工作中由于影響高錳酸鹽指數測定的因素很多導致高錳酸鹽指數測定的準確性偏低，在我站及省市站的考核樣統計中，高錳酸鹽指數按“保證值土1倍不確定度”的標準評判，合格率較偏低，由此推論，環境水樣中高錳酸鹽指數測定結果的準確性也不會很高。這就需要查找原因從理論和分析技術中提升，提高該項目測定的準確性。

一、實驗用水

1.國家標準GB/T 11892～1989《水質高錳酸鹽指數的測定》（以下簡稱標準分析方法）中明確規定測定該項目的用水應為不含還原性物質的水，未去除還原性物質的水（去離子水、蒸餾水）會導致空白偏高，導致測定值比實際值偏低。

2.不同實驗用水測定的空白值

實驗用水空白值范圍（mg/l）空白平均值（mg/l）

蒸餾水0.41-1.060.65

去離子水0.56-1.140.82

不含還原性物質的水0.28-0.500.35

3.實驗原理及實驗數據都說明做好高錳酸鹽指數的首要條件是必須使用不含還原性物質的水。

二、取樣量

取樣多少也對高錳酸鹽指數的測定結果有一定影響，量過少，氧化劑量相對偏大，結果會偏高，而取樣量過大時，消耗了一定量的氧化劑，使其氧化能力減弱，導致結果偏低。標準分析方法中規定測定該項目時取100ml水樣，如高錳酸鹽指數高于10ml/L，則酌情少取，并用水稀釋至100ml，但筆者通過對質控樣品的測定發現當高錳酸鹽指數高于4mg/L時，取樣量為100ml與50ml（即將水樣稀釋一倍）就會帶來顯著性差異，取樣量會50ml時測定的結果更加接近真實值。

三、加熱時間

1.通過改變加熱時間對一支質控樣的多次平行測定得出的加熱時間與高錳酸鹽指數測定值的關系表

2.從表中可以看出反應時間將直接影響最終測定的結果，因此對樣品進行加熱時，一定要在水浴完全沸騰后再將樣品放入且沸騰液面要高于錐形瓶內水樣高度。等水浴再次沸騰時立刻計時，并嚴格控制時間為30min。若加熱時間過長，樣品測定值偏高。反之，則偏低。

四、高錳酸鉀溶液

1.高錳酸鉀溶液的配制

①配制0.1mol/L高錳酸鉀溶液1L理論計算需要3.161g高錳酸鉀，而在GB/T 11892～1989方法中要稱取3.2g，是因為高錳酸鉀溶液在煮沸過程中由于試劑本身含有少量雜質以及蒸餾水中含有微量的還原性物質消耗了少量的高錳酸鉀，從而降低了高錳酸鉀溶液的濃度。

②將高錳酸鉀溶液加熱煮沸使溶液中存在的還原性物質充分氧化，放置過夜后底部有少量沉淀，可以用玻璃砂芯漏斗過濾。

③將配制好的高錳酸鉀溶液貯存于棕色瓶中保存并置于暗處，避免高錳酸鉀見光分解。放置一段時間后再使用，否則其濃度偏高，有時加10毫升草酸鈉都不能將其反應完全，甚至還可能沒滴就已到了終點，導致結果偏低。

2.高錳酸鉀溶液的標定

在配制方法中（4.1）可以看出配制好的高錳酸鉀溶液濃度只是近似值，還需要標定其準確值。標定高錳酸鉀溶液的基準物質是草酸鈉，在反應過程會產生Mn2+，Mn2+會產生催化作用，促使反應速度逐漸加快。所以在標定過程中一開始高錳酸鉀溶液褪色較緩慢，隨著反應深入產生的Mn2+越來越多，加快了反應速率。因此在滴定初期不宜過快，否則加入的高錳酸鉀溶液來不及與草酸根反應，從而影響標定的準確度，整個滴定過程要遵循“慢-快-慢”的原則。

五、終點判斷

1.在一般滴定反應中，顏色的變化要經歷三個階段，即前色，過渡色和后色。前色是滴定前的顏色，后色是出現終點的顏色，過渡色是前色和后色同時存在的復合色，此時還有少量樣品未被滴定，因此可通過顏色的變化和經驗來判斷大概的終點，如COD的滴定和總硬度的滴定。但是高錳酸鹽指數的終點是溶液滴定至顯微紅色，也就是沒有過渡色，直接從前色變到后色，因此對終點的把控比較困難，滴定稍快就會過量但是滴定過慢又使樣品溫度下降使得測定結果偏高。在這種情況下，我們可以額外多做一個平行樣品，用來估算大概的終點，即在滴定時用稍快的速度滴定出微紅色，計算出大概用量（此時的數據通常情況都是過量的，不參與計算），然后在接下來滴定樣品的時候可以參照這個數據，當用量快接近時放慢速度，一滴一滴的觀察顏色變化，這樣就可以節省相當部分時間保證滴定過程能在2分鐘內完成。

2.由于微紅色是非常不易察覺的，即使是在錐形瓶底墊白瓷板對照，由于光線，器皿外觀顏色等實驗室環境的影響，也容易造成終點判斷延遲。為此，筆者通過多次實驗總結出更容易判斷終點的方法，即另取一250ml錐形瓶，倒入蒸餾水120ml作為樣品對照瓶，在判斷終點時只需要將兩個錐形瓶平放在一起觀察顏色是否一致，在這種條件下當終點剛剛來臨之時就能非常清晰的分辨，使結果更為準確。

六、結語

通過實驗發現測定高錳酸鹽指數時，實驗用水、加熱時間、高錳酸鉀溶液濃度、終點判斷等都對測定結果有較大的影

響，為提高測定準確性，要全面把控從配藥到滴定整個實驗過程，保證實驗用水為不含還原性物質的水，嚴格控制加熱時間為30分鐘，加做平行樣品，所有滴定過程均遵循“慢-快-慢”的原則。

參考文獻：

[1]國家環保總局。《水和廢水監測分析方法》第四版（增補版）北京.中國環境出版社2002

[2]《水和廢水監測分析方法指南》編委會編，水和廢水監測分析方法指南（上冊），（1990）

[3]王曉利，原霞，趙明.高錳酸鹽指數影響因素研究.《艦船防化》2011年02期

作者簡介：謝瀘漫（1988-），女，漢族，大學本科學歷，就職于四川省南充市嘉陵區環保局，職稱：助理工程師，研究方向：環境監測。