姜明新，趙慶魯

(山東省聊城市水文局，山東 聊城252000)

高錳酸鹽指數(shù)(CODmn)，又稱耗氧量，是指在一定條件下，水樣中可被高錳酸鉀(KMnO4)氧化的還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)污染物)的總量，表示單位為氧的毫克/升(O2，mg/L)。是衡量水體中有機(jī)物及無機(jī)可氧化物還污染的常用指標(biāo)，越高說明水體受到污染的程度越嚴(yán)重?！端|(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定》(GB11892—1989)和《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》(GB/T5750.7－2006)中的規(guī)定的測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)的方法為高錳酸鉀滴定法。高錳酸鉀滴定法存在費(fèi)時(shí)費(fèi)無，勞動(dòng)強(qiáng)度大，容易出現(xiàn)測(cè)量誤差等缺點(diǎn)。用分光光度法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)快速方便、靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度均較高符合檢測(cè)要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

TU－1810D紫外可見光光度計(jì);DZKW－S－8型8孔恒溫水浴鍋。

1.2 試劑與溶液配制

高錳酸鉀為優(yōu)級(jí)純，濃硫酸為分析純;用水為實(shí)驗(yàn)制備的無還原物質(zhì)水。

1.2.1 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液

濃度 C1(1/5KMnO4)≈0.1 mol/L:稱取 3.2 g高錳酸鉀溶解于水并稀釋至1 L。于90℃ ～95℃水浴中加熱此溶液2 h，冷卻。存放2 d后，傾出清液，貯于棕色玻璃瓶中。

1.2.2 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液

濃度C2(1/5KMnO4)≈0.01 mol/L:吸取適量高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液于1 000 ml的容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，混勻;使用當(dāng)天標(biāo)定。

1.2.3 硫酸(1+3)溶液

在不斷攪拌下，將100 ml硫酸慢慢加入到300 ml水中。趁熱加入數(shù)滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)貯備液，直至溶液出現(xiàn)粉紅色。

1.3 實(shí)驗(yàn)原理

在酸性條件下，用過量的KMnO4氧化水體中的還原物質(zhì)，由于KMnO4特有的紫紅色，在波長(zhǎng)525 nm處有最大吸收峰，采用分光光度法測(cè)定剩余的 KMnO4的量，建立CODmn和吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過曲線計(jì)算出水樣的CODmn。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確移取20 ml水樣于25 ml具塞比色管中，加人2.0 mlH2SO4和2.5 mlKMnO4溶液，搖勻，迅速置于已沸的水浴鍋中，加熱消解30 min;消解完畢后，用自來水迅速冷卻至室溫，定容至刻度，以二次蒸餾水為參比，用20 mm比色皿，在波長(zhǎng)525 nm處比色;同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法線性關(guān)系

分別移取高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液 0.0、0.50、1.0、1.5、2.0、2.5 ml于已加入 20 ml無還原物質(zhì)水和 2.0 mlH2SO4的25 ml具塞比色管中，搖勻。在本實(shí)驗(yàn)條件下，測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

圖1 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液對(duì)應(yīng)的吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖1可知高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液對(duì)應(yīng)的線性方程為y=7.94x－0.001 7，相關(guān)系數(shù) r=0.999 8，具有良好的線性關(guān)系，可以作為標(biāo)準(zhǔn)曲線使用。

2.2 高錳酸鹽指數(shù)的計(jì)算公式

水質(zhì)CODmn的計(jì)算公式如下:

式中:C2為標(biāo)定的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度mol/L;X0為曲線上查得空白的高錳酸鉀含量mol/L;X1為樣品中剩余KMnO4的濃度(mol/L);V1樣品取樣體積(ml);8一與1.0 mLKMnO4溶液相當(dāng)?shù)囊院量吮硎狙醯馁|(zhì)量。

2.3 與滴定法的比對(duì)試驗(yàn)

分別用滴定法和分光光度法對(duì) CODmn為 3.59±0.19 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表1。

從表1可知，兩種方法測(cè)定的高錳酸鹽指數(shù)的相對(duì)誤差較小，在置信度 0.95下將測(cè)定結(jié)果進(jìn)行 t檢驗(yàn)，t0.05(10)=2.33＞1.14，說明兩種方法之測(cè)定結(jié)果無顯著性差異。

表1 CODmn為3.59±0.19 mg/L標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果表

2.4 方法的精密度與準(zhǔn)確度

對(duì) CODmn標(biāo)準(zhǔn)值為 1.40 mg/L、3.59 mg/L、4.29 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表2。

表2 CODmn為不同標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果表

由表2可知，3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)偏差均小于4%，相對(duì)誤差較小，在0.29% ～0.60%，說明該方法具有較高的精密度與準(zhǔn)確度。

2.5 實(shí)際水樣分析

采集高中低三種濃度水樣，采用分光光度法進(jìn)行分析，并進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表3 三種濃度水樣加標(biāo)回收率試驗(yàn)表

由表3可知，分光光度法測(cè)定天然水樣的相對(duì)偏差均小于4%，相對(duì)誤差較小，加標(biāo)回收率在95% ～105%之間，符合地下水監(jiān)測(cè)加標(biāo)回收率要求。

3 結(jié)語

在本實(shí)驗(yàn)條件下分光光度法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)線性關(guān)系良好;與滴定法進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，t值檢驗(yàn)結(jié)果符合要求;測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、天然水樣標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)誤差都較小;而且分光光度法快速、簡(jiǎn)便，是一種較好的監(jiān)測(cè)方法。