關(guān)于高錳酸鉀法檢測(cè)生活飲用水耗氧量的幾點(diǎn)問題的思考

□ 鄭紅燕 黃驊市食品藥品監(jiān)督管理局

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關(guān)于高錳酸鉀法檢測(cè)生活飲用水耗氧量的幾點(diǎn)問題的思考

□ 鄭紅燕 黃驊市食品藥品監(jiān)督管理局

耗氧量作為生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)常規(guī)檢測(cè)指標(biāo)，綜合反映了水體被水中還原性物質(zhì)（包括有機(jī)物和無機(jī)物）污染的情況。目前，我國生活飲用水中耗氧量的測(cè)定與評(píng)價(jià)按照《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（GB/T 5750 -2006）和《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749 - 2006進(jìn)行）。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，耗氧量的檢測(cè)需要酸性高錳酸鉀滴定法，在實(shí)際檢測(cè)工作中遇到了以下幾點(diǎn)問題和疑惑：①錐形瓶的預(yù)處理；②高錳酸鉀溶液濃度的穩(wěn)定性；③校正系數(shù)的意義；④加熱方式對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響。本文圍繞這幾點(diǎn)問題作了簡(jiǎn)單的探索與研究。

錐形瓶的預(yù)處理在檢驗(yàn)工作中的意義

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，試驗(yàn)前要對(duì)錐形瓶進(jìn)行預(yù)處理：向250 mL錐形瓶內(nèi)加入1 mL硫酸溶液及少量高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，煮沸數(shù)分鐘，取下錐形瓶用草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用溶液滴定至微紅色，將溶液棄去。

耗氧量的定義：耗氧量是用來表示飲用水和較潔凈的水中所含可被高錳酸鉀（在酸性或堿性條件下）氧化的物質(zhì)（以有機(jī)物為主，也包括無機(jī)還原性物質(zhì)）消耗氧的量，以氧（O2，mg/L）表示，它是反映水體中有機(jī)及無機(jī)可氧化物質(zhì)的常用指標(biāo)。

由定義可知耗氧量其實(shí)也是另一種形式的化學(xué)需氧量，即是以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量。錐形瓶參與了試驗(yàn)的整個(gè)流程，若錐形瓶本身附著了一些可被氧化的物質(zhì)，那么其必使檢測(cè)結(jié)果偏高。故錐形瓶的預(yù)處理就是為了將瓶子洗干凈，將誤差減至最低的一種做法。因此，這一步的工作是必不可少的。如果有固定的一組錐形瓶僅用于做耗氧量的檢測(cè)，且最初又嚴(yán)格執(zhí)行了錐形瓶的預(yù)處理，以后的檢測(cè)試驗(yàn)中是可以省略的。

高錳酸鉀溶液濃度的穩(wěn)定性及保存期限探討

關(guān)于高錳酸鉀溶液的穩(wěn)定性及保存期限，標(biāo)準(zhǔn)中不曾提到，僅提到要將高錳酸鉀溶液的濃度校正到0.100 0 mol/L，后準(zhǔn)確稀釋10倍。

在實(shí)際試驗(yàn)操作中，高錳酸鉀溶液的濃度是關(guān)鍵點(diǎn)，其高低直接決定了結(jié)果的大小。而現(xiàn)存的標(biāo)準(zhǔn)中沒有關(guān)于高錳酸鉀溶液的穩(wěn)定性及保存期限的敘述，這就給試驗(yàn)人員造成了一定的困擾?；诖朔N情況，筆者也做了一些測(cè)試。將配置濃度0.100 0 mol/ L的中性高錳酸鉀溶液室溫放置1個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月，分別用基準(zhǔn)0.100 0 mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定。結(jié)果顯示：放置6個(gè)月的中性高錳酸鉀溶液的濃度沒有明顯的變化。因此，在以后的試驗(yàn)中，高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的配置只需將0.100 0mol/L溶液準(zhǔn)確稀釋10倍即可（一般配置1 L 0.100 0 mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液最多使用6個(gè)月）。

驗(yàn)證校正系數(shù)的意義

標(biāo)準(zhǔn)提到向滴定至終點(diǎn)的水樣中，再加入10.00 m L草酸鈉溶液，后用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液滴定至微紅色，即終點(diǎn)。若高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的濃度為準(zhǔn)確的0.010 0 mol/L，則高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的用量也應(yīng)為10.00 mL，否則就要求校正系數(shù)K。

那么校正系數(shù)K的真正意義何在？根據(jù)計(jì)算公式：

其中c為高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的濃度0.010 00 mol/L。

假設(shè)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的實(shí)際濃度為c′（c′=0.010 20 mol/L），設(shè)定新的計(jì)算公式如下：

經(jīng)過推算可得，ρ′＜ρ，即由此可知，在忽略校正系數(shù)K的情況下得出的試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果存在一定的差異，故驗(yàn)證校正系數(shù)項(xiàng)不可省略。

加熱方法對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的影響

經(jīng)查閱大量文獻(xiàn)資料，筆者發(fā)現(xiàn)加熱用具（水浴、電爐、電熱板）、加熱時(shí)間、加熱溫度都對(duì)測(cè)定結(jié)果有一定的影響。本文僅簡(jiǎn)要分析水浴加熱法和電爐直接加熱法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。

由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水浴法加熱時(shí)間要30 m in，對(duì)于小批量水樣，可以滿足檢測(cè)需要。對(duì)于大批量水樣，則檢測(cè)速度太慢，且影響檢測(cè)質(zhì)量，不能真實(shí)反映水樣原本耗氧量水平。故筆者在長期的試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)：用電爐直接加熱法既能縮短檢測(cè)時(shí)間，又不會(huì)使試驗(yàn)結(jié)果偏離標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果太多，能較真實(shí)地反映水樣原本的耗氧量水平。

表1是筆者對(duì)水浴法加熱和電爐直接加熱法所得耗氧量作的一些數(shù)據(jù)對(duì)比（電爐直接加熱法是用大火（800 W）迅速煮沸后轉(zhuǎn)小火（600 W）繼續(xù)加熱至沸騰10 min）。

表1 水浴加熱法和電爐直接加熱法所得耗氧量對(duì)比（mg/L）

由表1可得：雖然電爐直接加熱法較水浴加熱法還有一定的誤差，但差值很小，不會(huì)影響水樣是否受污染的判定。故電爐直接加熱法可應(yīng)用于實(shí)際檢測(cè)中。