關(guān)于高錳酸鹽指數(shù)檢測(cè)條件的探討

趙劍輝 傅 正

（山東省棗莊水文水資源勘測(cè)局 棗莊 277102）

關(guān)于高錳酸鹽指數(shù)檢測(cè)條件的探討

趙劍輝 傅 正

（山東省棗莊水文水資源勘測(cè)局 棗莊 277102）

本文研究了高錳酸鹽指數(shù)的檢測(cè)方法，通過實(shí)驗(yàn)得出：酸度、滴定溫度、滴定速度、加熱時(shí)間、加熱時(shí)是否進(jìn)行加蓋反應(yīng)等是檢測(cè)該項(xiàng)目的幾個(gè)關(guān)鍵問題。

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水中高錳酸鹽指數(shù)的檢測(cè)，一般都采用酸性高錳酸鉀滴定法進(jìn)行。酸性高錳酸鉀滴定法屬于氧化還原反應(yīng)類型，因氧化程度和反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，所以該項(xiàng)目的準(zhǔn)確檢測(cè)往往都不容易做到。本文研究了高錳酸鹽指數(shù)檢測(cè)的各種條件，指出了滴定溫度、滴定速度，特別是準(zhǔn)確的加熱時(shí)間及注意加蓋反應(yīng)等是關(guān)鍵步驟。只要嚴(yán)格執(zhí)行了以上條件，該項(xiàng)目的檢測(cè)就會(huì)得到比較滿意的結(jié)果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

25mL棕色滴定管、250ml具塞三角燒瓶、六孔電熱恒溫水浴鍋、1+3硫酸溶液、0.1000mol/L草酸鈉溶液、0.01000mol/L草酸鈉溶液、0.1000mol/L高錳酸鉀溶液、0.01000mol/L高錳酸鉀溶液。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

首先，吸取100.00mL充分混勻的水樣，置于250mL具塞錐形瓶中，加入5mL1+3的硫酸溶液；準(zhǔn)確加入10.00mL 0.01000mol/L高錳酸鉀溶液，將錐形瓶放入沸騰的水浴鍋內(nèi)，加熱30min。取下三角燒瓶待水樣冷至70℃~80℃時(shí)，滴加10.00mL0.01000mol/L草酸鈉溶液至變?yōu)闊o色，然后用0.01000mol/L高錳酸鉀溶液滴定至溶液呈微紅色且30s內(nèi)不褪色即可，記錄高錳酸鉀溶液的用量V1。

用100mL蒸餾水代替樣品，重復(fù)上述步驟，記錄高錳酸鉀溶液的體積V0；向空白實(shí)驗(yàn)后的溶液中繼續(xù)加入10.00mL0.01000mol/L草酸鈉溶液，用0.01000mol/L高錳酸鉀溶液滴定至溶液呈微紅色且30s內(nèi)不褪色，記錄高錳酸鉀溶液的體積V2。

其中K=10/V2

2 結(jié)論與討論

2.1 水樣的酸度條件

酸性高錳酸鉀滴定法對(duì)水樣中的酸度有一定的要求，5mL1+3硫酸溶液加在水樣中的酸度為0.75mol/L，正好滿足該反應(yīng)的條件。

2.2 水樣的滴定溫度

滴定溫度要求在65℃~85℃之間。當(dāng)反應(yīng)溫度大于85℃時(shí)，草酸鈉則容易分解；當(dāng)反應(yīng)溫度低于65℃時(shí)，則會(huì)影響氧化反應(yīng)的程度。因此，必須嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度。當(dāng)室溫為25℃時(shí)，水樣從水浴鍋中取下2min時(shí)水樣的溫度一般在80℃~85℃之間，此時(shí)正好進(jìn)行滴定，此時(shí)水樣的溫度一般都會(huì)在60℃以上。

2.3 水樣的滴定速度

高錳酸鉀的滴定速度不能太快，也不能太慢。開始需一滴一滴地加；當(dāng)?shù)谝坏蔚母咤i酸鉀加入顏色褪去后再加第二滴高錳酸鉀，至高錳酸鉀的顏色迅速褪掉成自身催化劑后再逐滴逐滴地快速加入。如滴定速度太快影響反應(yīng)速度；太慢又會(huì)使水樣的溫度偏低。

2.4 水樣的滴定終點(diǎn)

水樣的滴定終點(diǎn)應(yīng)掌握好。準(zhǔn)確滴定終點(diǎn)應(yīng)該是：當(dāng)水樣剛出現(xiàn)不褪的淡粉紅色后再多加2滴或2滴半高錳酸鉀至淡粉紅色30s不褪色即可。高錳酸鉀的加入量也最好都從零點(diǎn)開始，滴定盡量用體積小一些的棕色滴定管進(jìn)行，這樣可以使滴定條件最大可能的趨向一致，減小系統(tǒng)誤差，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確程度。

2.5 準(zhǔn)確控制加熱時(shí)間

準(zhǔn)確的加熱時(shí)間非常重要，因?yàn)榧訜釙r(shí)間的長(zhǎng)短與檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度有關(guān)。加熱時(shí)間越長(zhǎng)，檢測(cè)結(jié)果越高；反之，加熱時(shí)間不足，檢測(cè)結(jié)果就會(huì)偏低。水樣的加熱時(shí)間超過3min，檢測(cè)結(jié)果的回收率就會(huì)在最大回收率的基礎(chǔ)上提高4%。所以應(yīng)嚴(yán)格控制加熱時(shí)間，注意不要使加熱時(shí)間超出規(guī)定的范圍要求。

2.6 水浴量要高于水樣量

水浴鍋內(nèi)的水量要高于水樣瓶?jī)?nèi)的水樣。只有這樣，才能保證水樣瓶?jī)?nèi)的水樣都進(jìn)行充分的加熱反應(yīng)。否則加熱反應(yīng)不完全，易造成檢測(cè)結(jié)果的偏低。水樣在水浴鍋內(nèi)的加熱還不能放得太多，太多了也會(huì)影響水浴鍋內(nèi)的溫度。一般每10min或15min放一個(gè)水樣，一個(gè)水浴鍋放3個(gè)水樣即可。這樣才有比較充足的時(shí)間間隔進(jìn)行滴定。

2.7 水樣在水浴鍋中加熱最好是加蓋進(jìn)行

水樣在水浴鍋中加熱最好是加蓋進(jìn)行，這樣可以使瓶?jī)?nèi)水樣的溫度更高一些。瓶?jī)?nèi)水樣的溫度高了，反應(yīng)就會(huì)充分，氧化程度就會(huì)更好。除此之外加蓋還可以起到避免某些被測(cè)成分在加熱中被蒸發(fā)損失掉的作用，防止檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏低的可能。

2.8 蒸餾水不處理不影響分析滴定的準(zhǔn)確性

普通蒸餾水、去離子水及二次蒸餾水中都存在一定量的空白值。用不處理的蒸餾水直接進(jìn)行稀釋滴定，其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度將不會(huì)受到影響。普通蒸餾水中的空白值一般在0.35~0.50 mg/L之間，若用其直接稀釋標(biāo)準(zhǔn)樣品，蒸餾水中的空白值所造成的誤差可在校正時(shí)去除。若用其進(jìn)行溶液的配置及標(biāo)定，蒸餾水中的空白值所造成的誤差非常小，可忽略不計(jì)。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看，也說明了普通的蒸餾水不處理直接用于分析滴定，其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度不受影響。

2.9 稀釋樣品時(shí)必須做扣除空白處理

標(biāo)準(zhǔn)樣品和水樣在稀釋時(shí)，必須考慮蒸餾水中的空白值對(duì)檢測(cè)結(jié)果所帶來的影響。樣品在稀釋時(shí)蒸餾水所引進(jìn)的誤差必須在計(jì)算時(shí)減去，否則將造成較大的誤差。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也表明不減去空白值將產(chǎn)生大約為10%的誤差。

2.10 校正系數(shù)應(yīng)盡量接近“1”為最好

因?yàn)楦咤i酸鉀滴定水中的還原物質(zhì)，其作用原理是建立在二者濃度相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上進(jìn)行的。所以高錳酸鉀的濃度不要與草酸鈉的濃度有較大的差別。雖然二者差異可由校正系數(shù)進(jìn)行校正，校正后的檢測(cè)結(jié)果不會(huì)受到影響，但二者的濃度最好還是趨向一致。標(biāo)定時(shí)高錳酸鉀的消耗量一般在9.95~10.05mL之間為宜