高錳酸鹽指數(shù)

高錳酸鹽指數(shù)GB11892--89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)所消耗的量，以氧的mg/L來(lái)表示。水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無(wú)機(jī)物和在此條件下可被氧化的有機(jī)物，勻可消耗高錳酸鉀。因此，高錳酸鹽指數(shù)常被作為水體受還原性有機(jī)（和無(wú)機(jī)）物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo)。我國(guó)規(guī)定了環(huán)境水質(zhì)的高錳酸鹽指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。高錳酸鹽指數(shù)在以往的水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析書上，亦有被稱為化學(xué)需氧量的高錳酸鉀法。由于在規(guī)定條件下，水中有機(jī)物只能部分被氧化，并不是理論上的需氧量，也不是反映水體中總有機(jī)物含量的尺度。因此，用高錳酸鹽指數(shù)這一術(shù)語(yǔ)作為水質(zhì)的一項(xiàng)指標(biāo)，以有別于重鉻酸鉀法的化學(xué)需氧量（應(yīng)用于工業(yè)廢水），更符合于客觀實(shí)際。（酸性法）方法原理水樣加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高錳酸鉀溶液，并在沸水浴中加熱反應(yīng)一定的時(shí)間。剩余的高錳酸鉀，用草酸鈉溶液還原并加入過(guò)量，再用高錳酸鉀溶液回滴過(guò)量的草酸鈉，通過(guò)計(jì)算求出高錳酸鉀指數(shù)數(shù)值。顯然高錳酸鹽指數(shù)是一個(gè)相對(duì)的條件性指標(biāo)，其測(cè)定結(jié)果與溶液的酸度、高錳酸鹽濃度、加熱溫度和時(shí)間有關(guān)。因此，測(cè)定時(shí)必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)定，使結(jié)果具可比性。方法適用范圍酸性法適用于氯離子含量不超過(guò)300mg/L的水樣。當(dāng)水樣的高錳酸鹽指數(shù)數(shù)值超過(guò)5mg/L時(shí)，則酌情分取少量，并用水稀釋后再測(cè)定。水樣的采集和保存水樣采集后，應(yīng)加入硫酸使pH調(diào)至<2，以抑制微生物活動(dòng)。樣品應(yīng)盡快分析，必要時(shí)，應(yīng)在0—5℃冷藏保存，并在48小時(shí)內(nèi)測(cè)定。儀器沸水浴裝置。250ml錐形瓶。50ml酸式滴定管。定時(shí)鐘。試劑(1)高錳酸鉀溶液（1/5KMnO4=0.1mol/L）：稱取3.2g高錳酸鉀溶于1.2L水中，加熱煮沸，使體積減少到約1L，放置過(guò)夜，用G-3玻璃砂芯漏斗過(guò)濾后，濾液貯于棕色瓶中保存。(2)高錳酸鉀溶液（1/5KMnO4=0.01mol/L）：吸取100ml上述高錳酸鉀溶液，用水稀釋至1000ml，貯于棕色瓶中。使用當(dāng)天應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，并調(diào)節(jié)至0.01mol/L準(zhǔn)確濃度。(3)1+3硫酸。(4)草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/2Na2C2O4=0.100mol/L）：稱取0.6705g在105--110℃烘干1小時(shí)并冷卻的草酸鈉溶于水，移入100ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。(5)草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（1/2Na2C2O4=0.0100mol/L）：吸取10.00ml上述草酸鈉溶液，移入100ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。步驟分取100ml混勻水樣（如高錳酸鉀指數(shù)高于5mg/L，則酌情少取，并用水稀釋至100ml）于250ml錐形瓶中。加入5ml（1+3）硫酸，搖勻。加入10.00ml0.01mol/L高錳酸鉀溶液，搖勻，立刻放入沸水浴中加熱30分鐘（從水浴重新沸騰起計(jì)時(shí)）。沸水浴液面要高于反應(yīng)溶液的液面。取下錐形瓶，趁熱加入10.00ml0.0100mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻。立即用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高錳酸鉀溶液消耗量。高錳酸鉀溶液濃度的標(biāo)定：將上述已滴定完畢的溶液加熱至約70℃，準(zhǔn)確加入10.00ml草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.0100mol/L），再用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高錳酸鉀溶液消耗量，按下式求得高錳酸鉀溶液的校正系數(shù)（K）：K=式中，V—高錳酸鉀溶液消耗量（ml）。若水樣經(jīng)稀釋時(shí)，應(yīng)同時(shí)另取100ml水，同水樣操作步驟進(jìn)行空白試驗(yàn)。計(jì)算水樣不經(jīng)稀釋高錳酸鹽指數(shù)（O2，mg/L）=﹝（10+V1）K-10﹞M10008100式中，V1—滴定水樣時(shí)，草酸鈉溶液的消耗量（ml）；K—校正系數(shù)；M—高錳酸鉀溶液濃度（mol/L）；8—氧（1/2O）摩爾質(zhì)量。水樣經(jīng)稀釋高錳酸鹽指數(shù)（O2，mg/L）=式中，V0—空白試驗(yàn)中高錳酸鉀溶液消耗量（ml）；V2—分取水樣（ml）；c—稀釋水樣中含水的比值，例如：10.0ml水樣用90ml水稀釋至100ml，則c=0.90。精密度和準(zhǔn)確度五個(gè)實(shí)驗(yàn)室分析高錳酸鉀指數(shù)為4.0mg/L的葡萄糖統(tǒng)一分發(fā)標(biāo)準(zhǔn)溶液，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.2%；實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.2%。注意事項(xiàng)在水浴中加熱完畢后，溶液仍保持淡紅色，如變淺或全部褪去，說(shuō)明高錳酸鉀的用量不夠。此時(shí)，應(yīng)將水樣稀釋倍數(shù)加大后再測(cè)定，在酸性條件下，草酸鈉和高錳酸鉀的反應(yīng)溫度應(yīng)保持在60—80℃，所以滴定操作必須趁熱進(jìn)行，若溶液溫度過(guò)低，需適當(dāng)加熱。實(shí)驗(yàn)三高錳酸鹽指數(shù)配制高錳酸鉀溶液后，為什么要煮沸一定時(shí)間？答：因?yàn)楦咤i酸鉀容易分解為錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，所以我們配溶液時(shí)使用的高錳酸鉀其實(shí)是它和部分二氧化錳的混合物。為了保證高錳酸鉀溶液的濃度和純度，可以通過(guò)加熱的方式，利用水中的溶解氧和二氧化錳把錳酸鉀氧化成高錳酸鉀的。配制高錳酸鉀為什么不能用濾紙過(guò)濾?答：濾紙是纖維素，含有多個(gè)羥基，會(huì)被高錳酸鉀氧化，這樣既損壞濾紙，又消耗高錳酸鉀，還可能帶入雜質(zhì)。用草酸鈉標(biāo)定高錳酸鉀時(shí)為什么必須在硫酸介質(zhì)中進(jìn)行？酸過(guò)高或過(guò)低有何影響？可以用硝酸或鹽酸調(diào)節(jié)酸度嗎？答：硝酸有強(qiáng)氧化性，能與草酸鈉反應(yīng)。鹽酸有還原性，能與高錳酸鉀反應(yīng)，產(chǎn)生氯氣。因而不可以用硝酸或鹽酸調(diào)節(jié)酸度。同時(shí)用草酸鈉標(biāo)定高錳酸鉀時(shí)也只能在硫酸介質(zhì)中進(jìn)行。酸過(guò)高會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、水及相應(yīng)草酸根鈉鹽。酸過(guò)低高錳酸鉀氧化成K2MnO4。高錳酸鉀控制滴定速度的目的？答：起初必須慢一些，因?yàn)樵谶@個(gè)滴定過(guò)程中，需要有Mn2+起催化作用，當(dāng)Mn2+達(dá)到一定濃度后，后面的反應(yīng)速度就會(huì)加快，所以這個(gè)過(guò)程是：前面慢后面速度可以適當(dāng)加快。為什么溶液溫度加熱到70~80'C?答：滴定溫度控制在70～80℃，不應(yīng)