光度滴定法在高錳酸鹽指數在線分析的應用

王治舵(聚光科技（杭州）股份有限公司，浙江杭州310000)

光度滴定法在高錳酸鹽指數在線分析的應用

王治舵(聚光科技（杭州）股份有限公司，浙江杭州310000)

光度滴定法應用在高錳酸鹽指數在線自動測定，方法簡單，抗濁度干擾強。該方法完全符合《GB 11892-89水質高錳酸鹽指數的測定》，實際水樣測定相對誤差滿足行業要求。

高錳酸鹽指數是反映清潔和較清潔水體中有機和無機可氧化物質污染的常用指標。水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機物和在此條件下可被氧化的有機物，均可消耗高錳酸鉀，因此高錳酸鹽指數常被作為地表水受有機污染物和還原性無機物污染程度的綜合指標，該標準采用高錳酸鉀氧化水樣中的某些有機物及無機可氧化物質，由消耗的高錳酸鉀量計算相當的氧量。

目前在線監測設備主要采用氧化還原滴定法和光度比色法兩種，其中氧化還原滴定法中的氧化還原電極成本較高；光度比色法是替代方法，需要較高濃度的氧化劑，導致有機物氧化率與標準存在差別。

本儀器將光度滴定法與高錳酸鹽指數測定相結合，通過終點判定算法，在有效地抵抗濁度對測量的影響，保證測量值的準確性時，降低在線分析儀的檢測成本。

1 測量原理

在GB11892-89水質高錳酸鹽指數的測定中測量原理描述如下：

樣品中加入已知量的高錳酸鉀和硫酸，在沸水浴中加熱30min，高錳酸鉀將樣品中的某些有機物和無機還原性物質氧化，反應后加入過量的草酸鈉還原剩余的高錳酸鉀，再用高錳酸鉀標準溶液回滴過量的草酸鈉，通過計算得到樣品中高錳酸鹽指數[1]。

2 數據處理

滴定過程采用每滴定1滴高錳酸鉀溶液，采集一次樣品的光譜能量，并記錄當前滴定數m及吸光度Am，通過對其吸光度的變化進行分析判斷，當滿足終點設要求時，停止滴定，通過最小二乘擬合，計算出所需高錳酸鉀滴定數Nx0，最終計算得出該樣品的高錳酸鹽指數。

2.1 樣品滴定所需高錳酸鉀的滴定數

對最近幾次的次吸光度值A[n-m+1，n-m+2，n-m+3，…，n]與對應的n值進行最小二乘法線性擬合（NX=K*A+b）[2]，其中系數b的計算方法如下：

當吸光度A為0時，剩余的草酸鈉剛剛被高錳酸鉀100%氧化，即本次測量所需高錳酸鉀滴定數NX0=b。

2.2 高錳酸鹽指數的計算

通過以下公式計算該樣品的高錳酸鹽指數：

注：N10——空白樣品高錳酸鉀滴定滴數；

C2——高錳酸鉀濃度；

Vx——樣品體積；

NX0——測定樣品時高錳酸鉀滴定滴數；

V0——每滴高錳酸鉀體積

3 注意事項

（1）滴定過程需保持恒溫：滴定過程溶液溫度維持在（60-70）℃，有利于高錳酸鉀氧化草酸鈉，防止出現高錳酸鉀未能與草酸鈉發生氧化還原反應；

（2）吸光度計算時參比的選取：在進行實際水樣測試時，如果直接采用純水或者靜置的樣品做為參比信號，滴定過程攪拌由于懸浮物等導致光路透過率發生改變，導致吸光度迅速下降，容易造成滴定終點誤判，從而使得測量值偏小，在進行參比信號采集時應選擇實際樣品滴定前的信號，并保證信號采集過程與滴定信號采集過程一致，即在攪拌的情況下進行參比信號的采集；

4 試驗結果

4.1 重復性試驗

以草酸鈉配制的標準溶液為監測對象，用本方法進行重復性試驗結果見表1所示，可見本方法的重復性在0.52%～1.07%之間。

表1 標準溶液重復性測試

3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 9．899 9．830 9．862 9．955 9．800 9．659 9．733 9．865 9．817 9．776 0．059 0．063 0．101 0．103 0．105 0．103 0．072 0．60% 0．64% 1．03% 1．05% 1．07% 1．05% 0．73%

4.2 與國標方法一致性試驗

采用國家標準物質進行試驗，試驗結果見表2所示。可以看出，該方法與國標方法一致。

表2 國標物質試驗

4.3 實際水樣試驗

為了檢驗該方法在測量濁度較大水樣的準確度，采用蘇州運河水樣進行試驗，試驗結果見表3所示。由表3可以看出，用此方法測定含沙較多地標水樣的高錳酸鹽指數的準確度滿足行業要求。

表3 實際水樣試驗

5 結語

采用光度滴定法進行高錳酸鹽指數在線分析，通過選取合適的參比，有效減少高錳酸鉀滴定法中濁度的干擾，測量結果滿足行業標準。

[1] GB11892-89水質高錳酸鹽指數的測定.

[2] 戴樹桂.儀器分析.北京：高等教育出版社，1990:91.

Photometric titration method for permanganate index online analysis,simple method,strong interference.The method accords with the"GB 11892-89 water quality determination of permanganate index",Measurement of the relative error of water sample meet the industry standards.

光度滴定法；高錳酸鹽指數；濁度干擾；在線分析

Photometric titration；Potassium permanganate index；Turbidity interference；Online analysis