高锰酸钾溶液制备方法的优化研究

何吉焕

(云南磷化集团有限公司，云南 昆明 650600)

高锰酸钾是一种运用广泛的强氧化剂[1]，呈深紫色，有金属光泽，粒状或针状结晶，在强酸溶液、弱酸和碱性溶液中都与还原剂反应：

MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O (常用)

MnO4-+2H2O+3e=MnO2↓+4OH-(很少用)

在酸性溶液中的反应常用硫酸酸化，不用硝酸及盐酸，因为它们可能与被测物和高锰酸钾反应。

1 影响高锰酸钾标准溶液稳定性的因素

市售高锰酸钾纯度在99%左右，常含有少量的MnO2及其它杂质，同时蒸馏水中也常含有还原性物质，如尘埃，有机物等，因此高锰酸钾只能用间接法来配制标准溶液。

1.1 酸度的影响

在酸性溶液中高锰酸钾不稳定，会缦慢的但很明显的分解， 4MnO4+4H+=MnO2↓+3O2+2H2O；在中性或微碱性溶液中分解速度更慢[3]。

1.2 水的影响

高锰酸钾会氧化水而放出氧气，使浓度变低。中性溶液中高锰酸钾与水反应放出氧气比酸性溶液时更困难。

1.3 光照的影响

高锰酸钾见光会分解。

1.4 还原性物质的影响

水中还原性物质与高锰酸钾会反应。

1.5 有机物的影响

高锰酸钾会氧化有机物，有些有机物会使高锰酸钾裉色。

2 配制

按照国标GB/T601-2002中规定的方法配制高锰酸钾标准溶液。

称取3.3g高锰酸钾，溶于1050 mL水中，缓缓煮沸15min，于暗处放置两周，用已处理过的4﹟玻璃滤埚过滤。贮存于棕色瓶中[2]。

3 标定

称取0.25 g于105～110℃电烘箱中干燥至恒重的工作基准试剂草酸钠，溶于100mL硫酸溶液(8+92)中，用配制好的高锰酸钾溶液滴定，近终点时加热至约65℃，继续滴定至溶液呈粉红色，并保持30s。同时做空白试验。

4 结果与讨论

4.1 煮沸时间和放置时间对高锰酸钾溶液稳定性的影响

同时配制两份高锰酸钾标准溶液，一份按照国标方法煮沸15min，暗处放置两周，过滤后进行标定，另一份煮沸1h，用煮沸30min以上的蒸馏水稀释至原体积，放置过夜，过滤后进行标定，结果如下表1和表2。

表1 煮沸15min、放置两周对高锰酸钾溶液稳定性的影响

表2 煮沸1h、放置过夜对高锰酸钾溶液稳定性的影响

由表1和表2可知，两种配制方法得到的高锰酸钾溶液，在三个月内分别测试其浓度，浓度变化不大，说明水中的还原性物质很少，在不同煮沸时间和放置时间下都已反应完全。

4.2 酸度对高锰酸钾溶液稳定性的影响

两种配制方法得到的高锰酸钾溶液，测定pH值结果如表3。

表3 高锰酸钾溶液pH值

由表3看出，它们的pH值接近中性，再结合表1和表2的标定结果可知，配制得到的高锰酸钾溶液，很稳定，说明在中性环境，高锰酸钾的分解速度很慢，氧化水的能力也很低。

4.3 有机物质对高锰酸钾溶液稳定性的影响

按国标配制高锰酸钾溶液，用4﹟玻璃滤埚过滤，抽滤过程出现真空泵水少量倒吸，溶液标定结果如表4。

表4 有机物质对高锰酸钾溶液稳定性的影响

表4中数据显示各次标定结果相差很大，溶液极不稳定，浓度一直在变化，且标定过程中变色不明显，没有高锰酸钾明显的紫色，溶液已被真空泵和管子里残留的有机物污染，不能再用，可见有机物对高锰酸钾溶液的稳定性影响很大。

4.4 不同浓度高锰酸钾溶液标定硫酸亚铁铵

用两种配制方法得到的高锰酸钾溶液，分别标定同一硫酸亚铁铵，标定结果如表5。

表5 不同浓度高锰酸钾溶液标定硫酸亚铁铵

两个浓度的高锰酸钾溶液标定同一硫酸亚铁铵溶液，测得的浓度值相对极差为0.18%，说明两种方法配制的溶液都可行，有效。高锰酸钾本身的氧化性及试样性质是影响测定结果的最主要因素[4]。

用标定后得到的两个硫酸亚铁铵标准溶液0.09664 mol/L和0.09647 mol/L分别测定黄磷中的P2O3，结果为0.0017%和0.0021%。

4.5 同浓度高锰酸钾溶液测定水中COD(Mn)

将两个不同浓度高锰酸钾溶液稀释10倍后，测定水中的耗氧量，结果如表6。

表6 同浓度高锰酸钾溶液测定水中COD(Mn)

说明两种方法配制的高锰酸钾溶液都可行，有效。

5 注意事项

在高锰酸钾溶液配制和标定过程中，应该注意：

(1)玻璃滤埚在抽滤前应在同浓度的高锰酸钾溶液缓缓煮沸5min。抽滤切不能出现倒吸。

(2)滴定开始要先慢后快。

(3)近终点时，要加热到65℃再进行滴定，不能超过85℃。

6 小结

配制高锰酸钾溶液时，煮沸溶液1 h，并用煮沸30min以上的蒸馏水稀释至原体积，放置一夜后经抽滤，标定，得到的高锰酸钾标准溶液浓度稳定。实验证明和GB/T601-2002的配置方法相比，大大缩短了放置时间，且浓度有较高的准确性。