張玉梅
(山東科泰環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司 山東臨沂 276000)
通過(guò)對(duì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定,能夠明確水樣的污染程度,高錳酸鉀消耗越多,高錳酸鹽指數(shù)越高,則說(shuō)明水體中含有的污染有機(jī)物與可氧化無(wú)機(jī)物越多,水質(zhì)自然也就會(huì)越差。
在酸性法測(cè)定水質(zhì)的過(guò)程中,需要先提取水樣并在其中加入硫酸,使水樣呈酸性,之后再加入高錳酸鉀溶液加熱,加入草酸鈉溶液還原,回滴過(guò)量草酸鈉溶液,最后求出高錳酸鹽指數(shù),在這一過(guò)程中,高錳酸鉀溶液作為氧化劑,其對(duì)于測(cè)定結(jié)果的影響最為關(guān)鍵。一方面,不同測(cè)定實(shí)驗(yàn)中通常都會(huì)對(duì)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度作出明確要求,而高錳酸鉀溶液的濃度偏差則會(huì)對(duì)水質(zhì)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差產(chǎn)生直接的影響,如果在溶液制備過(guò)程中未能嚴(yán)格控制濃度,那么濃度偏差越大,其測(cè)定結(jié)果的相對(duì)誤差也會(huì)越大[1]。其次,高錳酸鉀溶液很容易在外界因素的影響下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如果溶液放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng),或是未能做好保存工作,也同樣會(huì)對(duì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定結(jié)果造成影響。
在測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,高錳酸鉀溶液的取樣量往往會(huì)對(duì)高錳酸鹽指數(shù)造成很大的影響。如高錳酸鉀溶液的取樣量過(guò)少,那么在將水樣加入到高錳酸鉀溶液中后,由于溶液取樣量無(wú)法滿足氧化需求,因此水樣中的污染有機(jī)物質(zhì)無(wú)法完全被氧化,如果這時(shí)加入草酸鈉溶液進(jìn)行回滴,那么測(cè)定的高錳酸鹽指數(shù)就會(huì)偏大,影響測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性。而如溶液取樣量過(guò)大,那么在消耗了一定量的氧化劑后,加入水樣后的溶液氧化能力會(huì)有所下降,而高錳酸鹽指數(shù)的也會(huì)因此而變得偏低。
草酸鈉溶液在酸性法水質(zhì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,主要用于還原反應(yīng)后溶液中剩余的高錳酸鉀,以計(jì)算出準(zhǔn)確的高錳酸鹽指數(shù),而在還原過(guò)程中,草酸鈉的溶液濃度也同樣會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果造成影響,這主要是由于草酸鈉溶液屬于基準(zhǔn)溶液,其能夠準(zhǔn)確標(biāo)定高錳酸鈉指數(shù)的濃度,如草酸鈉溶液的濃度不穩(wěn)定,那么高錳酸鹽濃度也會(huì)受到影響,并導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果的偏差。
滴定條件包括滴定溫度、滴定時(shí)間、滴定終點(diǎn)等等,這些因素都會(huì)對(duì)高錳酸鹽指數(shù)造成直接的影響,如滴定溫度作為高錳酸鉀與草酸鈉在進(jìn)行滴定反應(yīng)時(shí)的溫度,在酸性條件下,草酸鈉與高猛酸鉀的反應(yīng)溫度應(yīng)固定在60-80℃之間,因此滴定操作必須趁熱進(jìn)行,如若溶液溫度過(guò)低,則需要適當(dāng)加熱,如若滴定溫度過(guò)低,反應(yīng)速度較慢,將導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高;如若滴定溫度超過(guò)90℃,則H2C2O4分解,使測(cè)定結(jié)果偏低。
從高錳酸鹽指數(shù)的諸多影響因素來(lái)看,要想保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性,首先就要對(duì)高錳酸鉀與草酸鈉溶液的濃度進(jìn)行嚴(yán)格控制。在高錳酸鉀溶液的配制中,通常需要將溶液濃度控制0.0098-0.01mol/L之間,這一濃度標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)⒏咤i酸鹽指數(shù)的相對(duì)誤差控制在相對(duì)較低的水平內(nèi),保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí),在高錳酸鉀溶液制備完畢后,還要進(jìn)行加熱以使其充分氧化,并放置在棕色瓶?jī)?nèi),避免強(qiáng)光照射與劇烈晃動(dòng),以免使其濃度受到影響。而在草酸鈉溶液的制備中,則需要堅(jiān)持隨配隨用的原則,并采用新制備的蒸餾水進(jìn)行配制,以免因被強(qiáng)氧化劑氧化而影響濃度,在草酸鈉溶液制備完畢后,還要避免與空氣接觸或處于高溫環(huán)境下,而是要存儲(chǔ)于密封容器內(nèi)并放在背陰處[2]。
在滴定條件的控制上,首先要將滴定溫度控制在60℃-90℃之間,并以80℃為宜,這一溫度既可以保證滴定反應(yīng)速度,也不會(huì)使H2C2O4分解。其次在滴定時(shí)間的控制上,每個(gè)樣品的滴定時(shí)間應(yīng)控制在三分鐘左右,在滴定時(shí)可以用計(jì)時(shí)器進(jìn)行準(zhǔn)確控制,這主要是由于樣品在從水浴鍋中取出后其溫度會(huì)不斷下降,但如果滴定時(shí)間在三分鐘以內(nèi),其溫度下降則比較小,仍會(huì)維持在70-80℃左右,能夠滿足滴定反應(yīng)的溫度條件要求。但需要注意的是,由于滴定反應(yīng)最初會(huì)比較慢,滴定過(guò)程中需要根據(jù)反應(yīng)速度來(lái)對(duì)滴定速度進(jìn)行調(diào)整,以使滴定反應(yīng)能夠盡快完成。最后,在滴定終點(diǎn)的控制上,則要注意對(duì)高錳酸鉀溶液的顏色進(jìn)行觀察,滴定過(guò)程中隨著KMno4的不斷分解,溶液的微紅色會(huì)不斷褪色,如溶液持續(xù)半分鐘為褪色,則可認(rèn)為滴定已到終點(diǎn)。
溶液取樣量的控制同樣需要對(duì)溶液顏色進(jìn)行觀察,如水樣加入高錳酸鉀溶液加熱30分鐘內(nèi)發(fā)生褪色,則說(shuō)明高錳酸鉀溶液取樣量較少,需要對(duì)樣品進(jìn)行吸收后再重新測(cè)定,如測(cè)定后發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀消耗量低于取樣量的五分之一,則說(shuō)明取樣量過(guò)多,需要減少取樣量后重新進(jìn)行測(cè)定。
總而言之,酸性法測(cè)定地表水高錳酸鹽指數(shù)是一種比較有效的水質(zhì)測(cè)定方法,但要想保證高錳酸鹽指數(shù)的準(zhǔn)確性,我們還需明確滴定條件、溶液濃度等影響因素,并采取針對(duì)性的控制措施。