高錳酸鹽指數(shù)測定中操作注意事項(xiàng)的探討

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300402）

高錳酸鹽指數(shù)是地表水、生活飲用水及生活污水監(jiān)測的重要指標(biāo)，也常被作為地表水體受有機(jī)污染物和還原性物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo)。通常情況下也是反映水體受污染程度的最重要的指標(biāo)之一[1]。為避免六價(jià)鉻的二次污染，高錳酸鹽指數(shù)評價(jià)水體污染優(yōu)勢明顯。高錳酸鹽指數(shù)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件要求較高的指標(biāo)，其測定結(jié)果與水樣在水浴中的加熱時(shí)間、水浴溫度、滴定速度、是否進(jìn)行加蓋反應(yīng)及空白實(shí)驗(yàn)等有關(guān)。如果不嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的質(zhì)量控制，其誤差很大，結(jié)果的準(zhǔn)確性難以保證。因此高錳酸鹽指數(shù)測定在水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量控制中經(jīng)常用作盲樣的考核方法[2]。高錳酸鹽指數(shù)測定已經(jīng)連續(xù)多次作為高職院校水環(huán)境監(jiān)測工技能大賽的考核方法，我們通過幾年來進(jìn)行學(xué)生培訓(xùn)，對高錳酸鹽指數(shù)測定在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提高測定結(jié)果準(zhǔn)確度的操作方法進(jìn)行了總結(jié)。

1 儀器與試劑

1.1 儀器

25mL棕色滴定管（1支）；250 mL具塞三角燒瓶；4孔電熱恒溫水浴鍋（DZKW-4）。

1.2 試劑

1：3硫酸（天津試劑三廠）。草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/2Na2C2O4=0.100mol/L）：稱取 0.6705g 在 105～110℃烘干1h并冷卻的草酸鈉溶于水，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。高錳酸鉀溶液（1/5KMnO4=0.1mol/L）：稱取3.2g高錳酸鉀溶于1.2L水中，加熱煮沸，使體積減少到約1L，放置過夜，用G-3玻璃砂芯漏斗過濾后，濾液貯于棕色瓶中保存。高錳酸鹽指數(shù)為4.00mg/L的葡萄糖（C6H12O6)標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.3168g葡萄糖定容至1L水中，取10.00mL定容至250mL）。純凈水（我校純凈水廠自產(chǎn)）

2 測定方法和步驟

參見（GR11892-1989)水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測定。

3 結(jié)果與討論

3.1 加熱時(shí)間對測定結(jié)果的影響[3]

國標(biāo)上要求樣品在水浴鍋中加熱反應(yīng) 30min后進(jìn)行滴定，由表1可以看出，高錳酸鹽指數(shù)測定，準(zhǔn)確的控制加熱時(shí)間非常重要，加熱時(shí)間越長，所得數(shù)據(jù)越高。28～32min之間所得結(jié)果與實(shí)際結(jié)果誤差相對較小。所以實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，我們嚴(yán)格控制加熱時(shí)間在28～32min之間。最低不低于26min，最高不超過33min。

表1 加熱時(shí)間對測定結(jié)果的影響

3.2 操作過程中的溫度控制

因?yàn)楫?dāng)反應(yīng)溫度大于90°C時(shí)，草酸鈉容易分解；當(dāng)反應(yīng)溫度低于60°C時(shí)，則會影響氧化反應(yīng)的程度，所以國標(biāo)中要求滴定溫度要求在60～80°C之間。由表2可以看出，當(dāng)室溫為20°C時(shí)，水樣從水浴鍋中取下時(shí)水樣的溫度一般在 88～95°C之間，加入草酸納溶液后，溫度75～83°C之間，此時(shí)正好可以進(jìn)行滴定，滴定后水樣的溫度一般都會在60°C[4]。

表2 20℃室溫下樣品溫度隨時(shí)間的變化

3.3 滴定速度的控制

由表2我們可以知道，當(dāng)溶液從水浴鍋中取出6min后，溫度已經(jīng)達(dá)到反應(yīng)的最低溫度。因此控制滴定過程在6min內(nèi)完成是必要的。然而，高錳酸鉀與草酸之間的氧化反應(yīng)是一種自催化氧化還原反應(yīng)，二價(jià)錳離子是反應(yīng)的催化劑。這種類型化學(xué)反應(yīng)速度的特點(diǎn)是先慢后快，因此滴定速度要與化學(xué)反應(yīng)速度相適應(yīng)，才能保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性[5]。滴定初始時(shí)滴定劑的加入速度要遠(yuǎn)低于正常滴定速度，等到二價(jià)錳離子具有催化作用后再加快滴定速度，直到以正常速度滴定。所以高錳酸鉀在開始加入時(shí)，當(dāng)?shù)?滴的高錳酸鉀加上顏色褪去后再加第2滴，然后根據(jù)“成滴不成線”的原則逐滴逐滴地快速加入，接近終點(diǎn)時(shí)減速滴入，否則滴定速度太快，可影響反應(yīng)速度，速度太慢又使水樣的溫度偏低，影響測定結(jié)果。所以滴定的最佳速度為2～3min完成滴定操作[6]。

3.4 終點(diǎn)判定

滴定終點(diǎn)掌握不好很容易產(chǎn)生一定的誤差。水樣滴定時(shí)的終點(diǎn)與標(biāo)定時(shí)的終點(diǎn)應(yīng)該一致，三個(gè)平行樣品的終點(diǎn)應(yīng)該一致。終點(diǎn)的判斷就顯得尤其重要，我們滴定中掌握的原則是：當(dāng)水樣剛出現(xiàn)不褪的似有似無的淡粉紅色后再多加1～2.5滴保證30 s不褪色即可[7]。

4 結(jié)語

影響高錳酸鹽測定的因素很多，除以上討論的因素外，空白扣除，水浴液面深度，酸度控制等因素都能夠影響測定結(jié)果，只要我們能夠按照規(guī)定操作，并合理安排時(shí)間，就能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成高錳酸指數(shù)盲樣測定。

[1]顧祥,杭慶豐.提高高錳酸鹽指數(shù)盲樣測定準(zhǔn)確度的探討[J].蚌埠：治淮，2010（3）:18-19.

[2]劉衛(wèi)東,劉楊,等.國家實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證中測定高錳酸鹽指數(shù)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)總結(jié).天津：職業(yè)與健康，2009(19):2101-2103.

[3]邱春香.淺析高錳酸鹽指數(shù)的幾個(gè)影響因素.上海：科技視界.2012(7):268.

[4]霍麗麗,孫志國.高錳酸鹽指數(shù)測定的主要影響因素分析.鐵嶺：遼寧師專學(xué)報(bào).2010(6):100-101.

[5]包曉蕓,石慧.酸性法測定廢水中高錳酸鹽指數(shù)的體會.南京：污染防治技術(shù).2010(2):88-90.

[6]王曉利,原霞,趙明.高錳酸鹽指數(shù)影響因素研究.邯鄲：艦船防化.2011(2):45-47.

[7]劉振華.減小高錳酸鹽指數(shù)測定誤差的分析研究.天津：工業(yè)水處理.2010(8):72-74.