关于高锰酸盐指数检测条件的探讨
2010-01-31赵剑辉
赵剑辉 傅 正
(山东省枣庄水文水资源勘测局 枣庄 277102)
关于高锰酸盐指数检测条件的探讨
赵剑辉 傅 正
(山东省枣庄水文水资源勘测局 枣庄 277102)
本文研究了高锰酸盐指数的检测方法,通过实验得出:酸度、滴定温度、滴定速度、加热时间、加热时是否进行加盖反应等是检测该项目的几个关键问题。
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水中高锰酸盐指数的检测,一般都采用酸性高锰酸钾滴定法进行。酸性高锰酸钾滴定法属于氧化还原反应类型,因氧化程度和反应机理比较复杂,所以该项目的准确检测往往都不容易做到。本文研究了高锰酸盐指数检测的各种条件,指出了滴定温度、滴定速度,特别是准确的加热时间及注意加盖反应等是关键步骤。只要严格执行了以上条件,该项目的检测就会得到比较满意的结果。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
25mL棕色滴定管、250ml具塞三角烧瓶、六孔电热恒温水浴锅、1+3硫酸溶液、0.1000mol/L草酸钠溶液、0.01000mol/L草酸钠溶液、0.1000mol/L高锰酸钾溶液、0.01000mol/L高锰酸钾溶液。
1.2 实验方法
首先,吸取100.00mL充分混匀的水样,置于250mL具塞锥形瓶中,加入5mL1+3的硫酸溶液;准确加入10.00mL 0.01000mol/L高锰酸钾溶液,将锥形瓶放入沸腾的水浴锅内,加热30min。取下三角烧瓶待水样冷至70℃~80℃时,滴加10.00mL0.01000mol/L草酸钠溶液至变为无色,然后用0.01000mol/L高锰酸钾溶液滴定至溶液呈微红色且30s内不褪色即可,记录高锰酸钾溶液的用量V1。
用100mL蒸馏水代替样品,重复上述步骤,记录高锰酸钾溶液的体积V0;向空白实验后的溶液中继续加入10.00mL0.01000mol/L草酸钠溶液,用0.01000mol/L高锰酸钾溶液滴定至溶液呈微红色且30s内不褪色,记录高锰酸钾溶液的体积V2。
其中K=10/V2
2 结论与讨论
2.1 水样的酸度条件
酸性高锰酸钾滴定法对水样中的酸度有一定的要求,5mL1+3硫酸溶液加在水样中的酸度为0.75mol/L,正好满足该反应的条件。
2.2 水样的滴定温度
滴定温度要求在65℃~85℃之间。当反应温度大于85℃时,草酸钠则容易分解;当反应温度低于65℃时,则会影响氧化反应的程度。因此,必须严格控制反应温度。当室温为25℃时,水样从水浴锅中取下2min时水样的温度一般在80℃~85℃之间,此时正好进行滴定,此时水样的温度一般都会在60℃以上。
2.3 水样的滴定速度
高锰酸钾的滴定速度不能太快,也不能太慢。开始需一滴一滴地加;当第一滴的高锰酸钾加入颜色褪去后再加第二滴高锰酸钾,至高锰酸钾的颜色迅速褪掉成自身催化剂后再逐滴逐滴地快速加入。如滴定速度太快影响反应速度;太慢又会使水样的温度偏低。
2.4 水样的滴定终点
水样的滴定终点应掌握好。准确滴定终点应该是:当水样刚出现不褪的淡粉红色后再多加2滴或2滴半高锰酸钾至淡粉红色30s不褪色即可。高锰酸钾的加入量也最好都从零点开始,滴定尽量用体积小一些的棕色滴定管进行,这样可以使滴定条件最大可能的趋向一致,减小系统误差,提高检测的准确程度。
2.5 准确控制加热时间
准确的加热时间非常重要,因为加热时间的长短与检测结果的准确度有关。加热时间越长,检测结果越高;反之,加热时间不足,检测结果就会偏低。水样的加热时间超过3min,检测结果的回收率就会在最大回收率的基础上提高4%。所以应严格控制加热时间,注意不要使加热时间超出规定的范围要求。
2.6 水浴量要高于水样量
水浴锅内的水量要高于水样瓶内的水样。只有这样,才能保证水样瓶内的水样都进行充分的加热反应。否则加热反应不完全,易造成检测结果的偏低。水样在水浴锅内的加热还不能放得太多,太多了也会影响水浴锅内的温度。一般每10min或15min放一个水样,一个水浴锅放3个水样即可。这样才有比较充足的时间间隔进行滴定。
2.7 水样在水浴锅中加热最好是加盖进行
水样在水浴锅中加热最好是加盖进行,这样可以使瓶内水样的温度更高一些。瓶内水样的温度高了,反应就会充分,氧化程度就会更好。除此之外加盖还可以起到避免某些被测成分在加热中被蒸发损失掉的作用,防止检测结果出现偏低的可能。
2.8 蒸馏水不处理不影响分析滴定的准确性
普通蒸馏水、去离子水及二次蒸馏水中都存在一定量的空白值。用不处理的蒸馏水直接进行稀释滴定,其检测结果的准确度将不会受到影响。普通蒸馏水中的空白值一般在0.35~0.50 mg/L之间,若用其直接稀释标准样品,蒸馏水中的空白值所造成的误差可在校正时去除。若用其进行溶液的配置及标定,蒸馏水中的空白值所造成的误差非常小,可忽略不计。从实验的结果来看,也说明了普通的蒸馏水不处理直接用于分析滴定,其检测结果的准确度不受影响。
2.9 稀释样品时必须做扣除空白处理
标准样品和水样在稀释时,必须考虑蒸馏水中的空白值对检测结果所带来的影响。样品在稀释时蒸馏水所引进的误差必须在计算时减去,否则将造成较大的误差。实验的结果也表明不减去空白值将产生大约为10%的误差。
2.10 校正系数应尽量接近“1”为最好
因为高锰酸钾滴定水中的还原物质,其作用原理是建立在二者浓度相当的基础上进行的。所以高锰酸钾的浓度不要与草酸钠的浓度有较大的差别。虽然二者差异可由校正系数进行校正,校正后的检测结果不会受到影响,但二者的浓度最好还是趋向一致。标定时高锰酸钾的消耗量一般在9.95~10.05mL之间为宜