古麗努爾·哈德斯
(新疆伊犁哈薩克自治州環(huán)境監(jiān)測站,新疆 伊犁 835000)
水質(zhì)指標(biāo)是指水中雜質(zhì)的具體衡量尺度。相關(guān)研究人員通過不同的水質(zhì)指標(biāo)系數(shù)的種類和數(shù)量,進而推斷水質(zhì)的優(yōu)良程度是否滿足企業(yè)的相關(guān)生產(chǎn)要求。其中,在漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)督與測量過程中,高錳酸鹽是一項重要的研究指數(shù),科學(xué)的操作方法和處理手段可以幫助研究人員獲得準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)[1]。但是,當(dāng)水質(zhì)的總體體積發(fā)生變化后,就會導(dǎo)致指標(biāo)錯誤,進而影響檢測工作的進度,所以相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)誤差進行探究。
實驗研究應(yīng)使用經(jīng)過專業(yè)技術(shù)檢測的純試劑和蒸餾水,并確保沒有去除離子水成分。具體要求如下:
(1)把1 L的蒸餾水存入玻璃性質(zhì)的蒸餾器具中,倒入10 mL的硫酸以4:3的比例和適量的高錳酸鉀溶液進行蒸餾,并去除100 mL的初餾液體,剩余部分放入帶玻璃塞的試劑瓶中;
(2)密度為1.84 g/mL的硫酸;
(3)硫酸溶液:經(jīng)過不斷均勻攪拌之后,把100 mL的硫酸緩慢加入到300 mL的水中,在溫度較高的情況下滴入適量的高錳酸鉀溶液,直到液體呈粉色為止;
(4)量取50 g的氫氧化鈉溶液稀釋于100 mL的水中,進而制成500 g/L的氫氧化鈉溶液;
(5)量取0.670 5 g經(jīng)過125 ℃加熱2小時之后冷藏保存的草酸鈉溶液水,并均勻加入到100 mL的水中,直到達到稀釋標(biāo)線標(biāo)準(zhǔn),在4 ℃的氣溫環(huán)境下妥善保管,形成適合實驗的濃度為C的0.100 0 mol/L的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液;
(6)量取10.05 mL的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液,稀釋在100 mL的容器中,直到達到稀釋標(biāo)線標(biāo)準(zhǔn);形成適合實驗的濃度為C1的0.1000 mol/L的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液;
(1)均為經(jīng)常使用的儀器和相關(guān)儀器設(shè)備;
(2)需水浴或是通過加熱操作的裝置應(yīng)具有充足的容積和適當(dāng)?shù)墓β剩?/p>
(3)準(zhǔn)備適量的酸式滴管,規(guī)格在每瓶25 mL;
(4)經(jīng)過高錳酸鉀清洗干凈的新型玻璃器皿。
相關(guān)實驗人員經(jīng)過采樣提取后,方可加入硫酸,確保樣品的pH值為1~2時能夠得到數(shù)據(jù)分析支持。例如可以經(jīng)過6 h的暗處儲存或者在0~4 ℃的情況下保存2 d之內(nèi)。
(1)量取100 mL混合均勻的樣品,并且要均勻攪拌,分次量取經(jīng)過100 mL的清水稀釋,倒入250 mL的錐形容器中,加入約5.5 mL左右的硫酸,采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ玫味ü芗尤胫?0 mL的高錳酸鉀溶液中,同時將錐形容器放入沸騰、溫度較高的水中加熱至30~35 min左右;
(2)取出適量的滴定管倒入10 mL的草酸鈉溶液中直至呈現(xiàn)白色、無透明液體,在溫度較高的情況下,用高錳酸鉀溶液滴至呈粉紅色,應(yīng)使液體保持在半分鐘之內(nèi),并同時記錄高錳酸鉀溶液的消耗體積;
(3)在空白實驗中,選取100 mL的純凈水代替實驗樣品,按照上述(1)、(2)步驟,同時記錄高錳酸鉀溶液的消耗體積;
(4)在空白實驗滴定后的溶液中加入10 mL的草酸鈉溶液,例如可以根據(jù)實驗需要將液體加熱至80 ℃,用高錳酸鉀溶液滴至呈粉紅色,應(yīng)使得液體保持在半分鐘之內(nèi),并同時記錄高錳酸鉀溶液的消耗體積。
高錳酸鉀指數(shù)(IMn)應(yīng)以每升采樣實驗品消耗毫克氧數(shù)來表示(O2,mg/L),具體公式如下:
其中,1V代表樣品滴定過程中,高錳酸鉀溶液的消耗體積,計量單位為mL;2V代表在標(biāo)定過程中,高錳酸鉀溶液的消耗體積,計量單位為mL;C代表草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,為0.010 0 mol/L。
如果樣品在測定稀釋后,具體公式如下:
其中,0V代表在空白實驗過程中,高錳酸鉀溶液的消耗體積,計量單位為mL;3V代表在樣品測定后,樣品取樣的具體體積,計量單位為mL;f代表在實驗過程中,進行樣品稀釋時,在100 mL的蒸餾水中測定時體積所占的具體比例,例如以10 mL的樣品為例,用清水稀釋后達100 mL,則。
以7.6 mg/L的水質(zhì)為實驗樣本,將稀釋因子為0、0.1、0.2、0.3直到0.9時,對不同情況進行實驗分析,保證實驗條件除了稀釋因子不同以外,其它實驗條件均相同。通過數(shù)據(jù)研究得出如下測試結(jié)果:隨著稀釋因子不斷減小,取樣體積會不斷增大,在這種情況下,高錳酸鹽的指數(shù)和實際數(shù)值接近;當(dāng)稀釋因子為常規(guī)數(shù)值時,高錳酸鉀指數(shù)和滴定體積呈線性關(guān)系。由此可以得知,取樣體積的數(shù)值越大,滴定體積對高錳酸鹽指數(shù)的影響就會越來越小[2]。
在5個實驗后測定高錳酸鉀數(shù)值為4.0 mg/L的葡萄糖統(tǒng)一分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)溶液,該實驗具有重復(fù)性,實驗室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)相對偏差為4.2%;該實驗具有再現(xiàn)性,實驗室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)相對偏差為5.2%。
種種跡象表明,高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度的變化,會對樣品值和空白值形成較大的影響。其中,溶液濃度不斷上升會直接導(dǎo)致空白實驗中消耗的高錳酸鉀體積逐漸減??;反之,當(dāng)溶液濃度不斷下降時,會直接導(dǎo)致空白實驗中消耗的高錳酸鉀體積逐漸增大,并引起滴定溶液用量變化,此時測定數(shù)據(jù)就會較高。由此可以推定,樣品的溫度和反應(yīng)速度呈反比關(guān)系。
在高錳酸鉀實驗分析過程中,應(yīng)注意以下四點:其一,錐形容器的液面應(yīng)明顯低于沸水浴的液面;其二,采樣品在加熱氧化后應(yīng)加入1/2~1/3的殘留高錳酸鉀溶液,在加熱過程中,如果溶液的顏色(紅色)逐漸褪去,就說明高錳酸鉀的溶液取量不夠,應(yīng)立即重新取樣,在達到稀釋標(biāo)準(zhǔn)后方可進行實驗測量;其三,實驗測試的溫度應(yīng)超過62 ℃,并應(yīng)保持相對緩慢的速度,所以應(yīng)加熱至80 ℃以上;其四,在高原地區(qū)沸水浴溫度應(yīng)在98 ℃左右,在進行數(shù)據(jù)分析時,應(yīng)標(biāo)明沸水的沸點。
高錳酸鹽指數(shù)可以檢測水質(zhì)的整體質(zhì)量。本文通過幾種實驗分析對稀釋因子進行了具體研究,利用相關(guān)數(shù)值指標(biāo)來計算得出其對高錳酸鹽指數(shù)的影響,再對相關(guān)實驗誤差進行全面的分析。值得注意的是,應(yīng)結(jié)合水樣的顏色、濃度以及氣味來確定適宜的稀釋因子,要確保檢測水質(zhì)工作得出的數(shù)據(jù)具有真實性和準(zhǔn)確性。相關(guān)部門應(yīng)該樹立自主創(chuàng)新意識,順應(yīng)時代發(fā)展潮流,提高水質(zhì)監(jiān)測水平,最終促進社會的可持續(xù)發(fā)展。