焦二虎

（河南省駐馬店水文水資源勘測(cè)局 駐馬店 463000）

準(zhǔn)確測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)數(shù)據(jù)的研究

焦二虎

（河南省駐馬店水文水資源勘測(cè)局 駐馬店 463000）

在水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)分析中，高錳酸鹽指數(shù)是比較重要且不容易準(zhǔn)確測(cè)定的數(shù)據(jù)。測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)的過(guò)程中會(huì)受到諸多因素的影響，其結(jié)果隨機(jī)變化較大，本文力求減小試驗(yàn)環(huán)節(jié)各因素對(duì)分析結(jié)果的影響，提高測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

高錳酸鹽指數(shù) 數(shù)據(jù) 準(zhǔn)確性

1 前言

高錳酸鹽指數(shù)是指在一定條件下，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，是地表水、地下水、生活飲用水監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)，反映了水體中有機(jī)及無(wú)機(jī)可氧化物質(zhì)污染程度。在水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測(cè)分析過(guò)程中，是比較難測(cè)得準(zhǔn)確的項(xiàng)目之一。在使用酸性高錳酸鉀法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)的過(guò)程中，由于受到諸多因素的影響，使測(cè)定的數(shù)據(jù)偏離其真實(shí)值。為了提高測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，筆者參考了一些文獻(xiàn)資料并進(jìn)行了部分對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)合在實(shí)際工作中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，分析各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)定準(zhǔn)確性的影響。希望能在日常的化驗(yàn)分析工作中為大家提供一定幫助。

2 影響高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定的因素

2.1 實(shí)驗(yàn)室用水

在測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)時(shí)應(yīng)使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的，最好使用當(dāng)天用酸性高錳酸鉀法蒸餾的蒸餾水或等純度的純水，空白和樣品的測(cè)定必須使用同一批水以防止用水不同造成的誤差，影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 玻璃器皿清洗

新玻璃器皿或長(zhǎng)期不使用的玻璃器皿在使用前應(yīng)用洗滌劑清洗干凈，并用蒸餾水或純水沖洗2～3遍，瀝干水分，減少器皿內(nèi)因殘留的水分而引起的測(cè)量誤差。

2.3 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的高低對(duì)空白值及樣品值的影響較大。理論上應(yīng)盡量準(zhǔn)確調(diào)節(jié)至0.0100mol/L。實(shí)踐表明，當(dāng)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏高時(shí)，空白試驗(yàn)所消耗高錳酸鉀的體積偏低，樣品試驗(yàn)所消耗高錳酸鉀的體積也偏低，樣品測(cè)定值也偏低。當(dāng)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏低時(shí)，滴定用量增大，樣品溫度下降幅度大，反應(yīng)速度減慢，從而使樣品測(cè)定值偏高。

下面采用水利部CODMn標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為例，其標(biāo)準(zhǔn)值為4.70mg/L,不確定度±0.28 mg/L,在確保其他條件正常的情況下，采用3種不同的高錳酸鉀溶液濃度對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

由此可見(jiàn)，高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度應(yīng)準(zhǔn)確調(diào)在0.0100mol/L，空白值保證在0.25～0.45之間，這樣對(duì)樣品測(cè)定的影響較小，測(cè)定的準(zhǔn)確度較高。

表1 不同高錳酸鉀溶液濃度的測(cè)定值

表2 不同加熱時(shí)間的測(cè)定值

2.4 加熱時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

加熱時(shí)間也是影響高錳酸鹽指數(shù)的一個(gè)重要因素。試驗(yàn)表明高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定值隨著水浴加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，對(duì)樣品進(jìn)行加熱時(shí)，一定要在水浴完全沸騰后再將樣品放入計(jì)時(shí)，使沸水液面高于錐形瓶?jī)?nèi)樣品液面，否則容易引起樣品受熱不均。

下面采用水利部CODMn標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為例，其標(biāo)準(zhǔn)值為3.95mg/L,不確定度±0.24 mg/L,在確保其他條件正常情況下，得出3個(gè)不同加熱時(shí)間的測(cè)定值，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

由以上對(duì)比試驗(yàn)可以看出，加熱時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制在30min，若加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，樣品測(cè)定值會(huì)偏高，反之，樣品測(cè)定值則會(huì)偏低。

2.5 加熱反應(yīng)的溫度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

由于高錳酸鹽指數(shù)滴定溶液的溫度要求在60℃～80℃之間，反應(yīng)速度快，因此測(cè)定的結(jié)果準(zhǔn)確度較高。但是反應(yīng)體系的溫度也不能太高，將樣品取下加入草酸鈉時(shí)溫度不能高于90℃，否則會(huì)引起部分草酸鈉分解，使測(cè)定結(jié)果偏低。如果溫度低于60℃時(shí)，反應(yīng)速度變慢，滴定用量增大，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高。因此在滴定過(guò)程中溫度要保持在60℃～80℃范圍內(nèi)，這樣有利于提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2.6 滴定速度和滴定時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

在測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)時(shí)，應(yīng)使溶液中的反應(yīng)物高錳酸鉀和草酸鈉能在最適宜的溫度條件下充分接觸發(fā)生反應(yīng)。因此，在測(cè)定時(shí)應(yīng)保持滴定的速度與反應(yīng)的速度同步。由于高錳酸鉀與還原性物質(zhì)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)中存在著“自動(dòng)催化反應(yīng)”，生成物中的Mn2+對(duì)反應(yīng)本身起著一定的催化作用，開(kāi)始時(shí)反應(yīng)較慢，當(dāng)生成一定量的Mn2+時(shí)反應(yīng)速度就加快了，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)的速度又會(huì)變慢。因此，在測(cè)定過(guò)程中滴定的初始速度和結(jié)束速度就應(yīng)該稍慢，中間速度應(yīng)稍快些，在滴定過(guò)程中溶液應(yīng)呈珠串狀往下滴，而不宜呈直線(xiàn)狀。樣品應(yīng)在2min內(nèi)滴完，時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則溫度下降，測(cè)定結(jié)果偏高。滴定終點(diǎn)應(yīng)保持微粉紅色，并保持30s不退色，所有樣品終點(diǎn)顏色具有一致性。

2.7 其他因素

另外由于各地實(shí)驗(yàn)室的條件不同，以及實(shí)驗(yàn)操作人員之間的個(gè)體差異，仍然會(huì)影響測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此，實(shí)驗(yàn)操作人員平時(shí)要多注意參考同行研究成果和經(jīng)驗(yàn)，尋找本實(shí)驗(yàn)室條件下的最佳實(shí)驗(yàn)條件，才能提高其測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語(yǔ)

高錳酸鹽指數(shù)是一個(gè)相對(duì)條件性指標(biāo)，在測(cè)定過(guò)程中受實(shí)驗(yàn)用水、玻璃器皿、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、加熱時(shí)間、加熱溫度、滴定速度和滴定時(shí)間等多個(gè)因素的影響。因此需要嚴(yán)格控制其測(cè)定條件，在測(cè)定過(guò)程中要嚴(yán)格按照操作規(guī)范執(zhí)行，保證高錳酸鹽指數(shù)數(shù)據(jù)測(cè)定的準(zhǔn)確性

（專(zhuān)欄編輯：徐 攀）