高锰酸盐指数(酸性法)测定的影响因素分析

2015-07-26张莲莲国家环境保护地表水环境有机污染物监测分析重点实验室江苏省环境监测中心南京210036

山东工业技术 2015年3期

张莲莲（国家环境保护地表水环境有机污染物监测分析重点实验室，江苏省环境监测中心,南京　210036）

张莲莲
（国家环境保护地表水环境有机污染物监测分析重点实验室，江苏省环境监测中心,南京210036）

高锰酸盐指数(CODMn)是一个相对性的条件指标，它的测定结果受多种因素影响。因此, 必须严格控制测定条件, 才能得到准确的结果。本文通过对高锰酸钾的浓度、溶液酸度、实验空白用水、加热时间及温度、滴定速度及温度等因素进行试验分析，找出影响高锰酸盐指数测定因素的主次关系及最佳测定条件，提高测定的准确性和可比性。

高锰酸盐指数；影响因素；反应条件；试验分析

1　概述

高锰酸盐指数，是指在一定条件下，用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾量计算出相当的氧量[1]。是反映水体中有机物及无机可氧化物质污染的常用指标[1]。CODMn的测定一般采用酸性高锰酸钾滴定法[2]，但在此方法分析过程中发现，其测定结果受化学需氧量的含量、溶液的酸度、水样含氯量、高锰酸钾溶液的浓度、加热方式和温度、反应时间等多种因素的影响，是较难测得准确的项目之一，因此研究和掌握CODMn分析中影响因素是环境监测工作的一项重要任务。

2　影响因素的分析

2.1水浴时间对高锰酸盐指数测定影响

由表l可知，加热时间在28-32min之间的测定结果都在标准值的不确定度范围，且水浴加热时间越长，高锰酸盐指数测定值越大，但水浴时间为30min时，测定最接近真值，且相对误差达到最小，说明最佳水浴时间为30min。

表1　水浴时间对高锰酸盐指数测定的影响

2.2滴定条件对高锰酸盐指数测定影响

2.2.1 滴定温度对高锰酸盐指数测定影响

在酸性条件下，草酸钠和高锰酸钾的反应温度应保持在60-80℃，所以滴定操作必须趁热进行，若溶液温度过低，需适当加热[2]。若滴定温度过低，反应速度较慢，是测定结果偏高；若滴定温度高于90℃，H2C2O4分解，使测定结果偏低。

2.2.2滴定速度对高锰酸盐指数测定影响

高锰酸钾开始滴定时要逐滴加入，速度不宜过快，使其充分反应，随着反应的进行，溶液中生成了Mn2+，此时Mn2+有催化作用，滴定速度需要加快些，随着反应物的减少，滴定至终点时，滴定速度要稍慢些。因此，滴定速度过快，会使反应不完全，滴定结果偏低；滴定速度过慢，反应温度下降，推迟滴定终点，使测定结果偏高。

2.2.3滴定终点对高锰酸盐指数测定影响

滴定至终点时，溶液会出现的微红色，但不能持久，这是因为MnO4被空气中还原性物质缓慢还原，故溶液的微红色会逐渐退去。有些分析人员以为微红色褪去，还未到终点，继续滴定，直至再次出现微红色，此时高锰酸钾溶液已经过量，会使结果偏高。因此，滴定时，溶液出现的粉红色在0.5min～lmin内不褪色，即到达了滴定终点。

2.3蒸馏水对高锰酸盐指数测定影响

选用不同空白值的蒸馏水配置A、B两组标样，测定结果见表2。

表2　不同空白值的蒸馏水对高锰酸盐指数测定影响

由表2可知，A、B两组的测定结果都随空白值的的增大而变大，且空白值越小越接近真值，但当空白值大于0.5mg/L时，测定值超出了不确定度的范围，空白值越大，误差越大。高锰酸盐指数的检出限是0.5mg/L[1]，因此，应选用未检出的新鲜蒸馏水作为分析用水。

2.4高锰酸钾溶液浓度对高锰酸盐指数测定影响

表3　不同浓度高锰酸钾对高锰酸盐指数测定影响

由表3可以看出，空白消耗的体积随高锰酸钾浓度的增大而减小，且相对误差随高锰酸钾浓度的增大或减小都增大。因空白体积偏大或偏小，都会带来计算误差。当高锰酸钾使用液浓度在0.0098mol/ L～0.0101mol/L时，样品的测定值均在不确定度的范围；且在浓度为0.0100mol/L时，测定结果最接近标准值，相对误差也最小。

2.5样品酸度对高锰酸盐指数测定影响高锰酸盐指数的反应属于氧化还原反应，其反应如下：

当适当增加酸度时,高锰酸钾会将部分有机物及还原性物质氧化，提高高锰酸钾的氧化性，加快反应向右进行，可以加快反应的进行。但当酸度偏低时，高锰酸钾易被还原成MnO2，消耗了高锰酸钾，降低了其氧化性，使得测定结果偏低。当酸度过高时，溶液中部分H2C2O4将会发生分解反应，使得测定结果偏高。因此，在实验分析中要严格控制好样品酸度，在采样时，加入硫酸，使其PH≤2。