生活饮用水中耗氧量的影响因素分析

苏银祥

本文介绍了酸性高锰酸钾法测定生活饮用水中耗氧量的检测方法，着重阐述了耗氧量测定过程中溶液浓度、加热时间、滴定温度及速度等各种因素对耗氧量检测结果的影响，希望为生活饮用水耗氧量的准确测定做出贡献。

生活饮用水;测定;酸性高锰酸钾法;耗氧量;影响因素

随着科技的进步、生活水平的提高，人们对生活饮用水水质的关注度也越来越高。《生活饮用水卫生标准》GB5749—2006中共有106项水质指标，其中：（一）水质常规指标38项（微生物指标4项、毒理指标15项、感官性状和一般化学指标17项、放射性物质2项）;（二）饮用水中消毒剂常规指标4项;（三）水质非常规指标64项（微生物指标2项、毒理指标59项、感官性状和一般化学指标3项）。水质检测项目和检验频率又分为日检项目、月检项目、年检项目。耗氧量既是生活饮用水卫生标准中的常规指标，又是生活饮用水的日检项目，可见它的重要性。

1实验部分

1.1实验原理

高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质氧化，过量的高锰酸钾用草酸还原。根据高锰酸钾消耗量表示耗氧量（以O2计）。

1.2实验仪器及试剂

（1）6孔电热恒温水浴锅。

（2）錐形瓶，250mL。

（3）酸式滴定管，50mL。

（4）硫酸溶液（1+3）：将1体积硫酸（ρ20=1.84g/mL）在水浴冷却下缓缓加到3体积纯水中，煮沸，滴加高锰酸钾溶液至溶液保持微红色。

（5）草酸钠标准储备溶液[c（1/2Na2C2O4）=0.1000mol/L]。

（6）高锰酸钾溶液[c（1/2KMnO4）=0.1000mol/L]。

（7）高锰酸钾标准溶液[c（1/2KMnO4）=0.01000mol/L]：将高锰酸钾溶液准确稀释10倍。

（8）草酸钠标准溶液[c（1/2Na2C2O4）=0.01000mol/L]：将草酸钠标准储备液准确稀释10倍。

1.3实验步骤

用100mL胖肚吸管移取100mL水样放入预处理过的锥形瓶中，往水样中加入5mL硫酸溶液（1+3），再用酸式滴定管加入10.00mL高锰酸钾标准溶液，将水样加盖放入沸腾的水浴锅中准确加热30min，取出水样趁热加入10.00mL草酸钠标准溶液，充分振荡，使红色褪尽后，再用酸式滴定管滴入高锰酸钾标准溶液至使溶液呈微红色即为滴定终点，记录用量V1。向滴定至终点的溶液中趁热（70℃～80℃）加入10.00mL草酸钠标准溶液，立即用高锰酸钾标准溶液滴定使溶液至微红色，记录用量V2。计算校正系数K=10/V2。

2水样的采集和保存

根据生活饮用水标准检验方法GB5750—2006中规定，用玻璃瓶采集水样，每升水中加入0.8mL（ρ20=1.84g/mL）硫酸，4℃保存，24h内测定完毕。

3检测过程中影响耗氧量测定的主要因素

酸性高锰酸钾滴定法属于氧化还原反应类型，其氧化反应和反应机制比较复杂，准确测定比较困难，因此测定耗氧量实验过程中要控制好各种反应条件，包括高锰酸钾的浓度、加热时间、加热温度、溶液的酸度、滴定温度、滴定速度等。只有这样才能更准确地测定水中的耗氧量。

3.1滴定管的选择

高锰酸钾属于强氧化剂，氧化性强且见光易分解。而碱式滴定管的乳胶管是有机物制品，滴定时高锰酸钾容易腐蚀乳胶管，增加其滴定量，从而影响结果的准确性。所以，滴定管必须选用棕色的酸式滴定管。

3.2高锰酸钾溶液浓度

高锰酸钾氧化性强，容易和水中的有机物、空气中的CO2及氨等还原性物质作用，析出MnO2，而MnO2还能促进高锰酸钾溶液的分解，使高锰酸钾溶液浓度降低，从而影响结果的准确。所以，高锰酸钾溶液务必定期进行标定。

3.3锥形瓶的预处理

向250mL的锥形瓶加入50mL纯水，再加入1mL硫酸（1+3）及少量高锰酸钾标准溶液煮沸数分钟，滴加草酸钠标准溶液至溶液成微红色，将溶液弃去备用。由于锥形瓶参与试验的整个过程，如果锥形瓶本身附着了一些可被氧化的物质，势必导致检测结果偏高，所以锥形瓶的预处理至关重要。预处理就是为了将瓶子洗干净，将误差减到最低。

3.4加热过程中锥形瓶必须加盖

加热过程中锥形瓶加盖有以下好处：减少温度的损失，减少溶液体积的损失，增加瓶内的压力，具有回流作用。加盖与否直接影响水样加热时的温度与水样体积，不加盖加热会使检测结果偏低，所以水浴加热时应该加盖进行。

3.5合理设置水浴锅内的水量

水浴锅中的水过多，会使锥形瓶飘浮起来;水过少会使锥形瓶内的水样受热不均匀造成氧化还原反应不完全，使测定结果偏低。所以要合理设置水浴锅内的水量，即水浴锅内的水面要略高于锥形瓶内水样的液面，以保证锥形瓶内的水样能进行充分的加热反应，使测定结果更加准确。

3.6加热计时的确定

加热时间的长短对结果的测定影响较大。GB5749—2006中描述“将锥形瓶放入沸腾的水浴中，准确放置30min”，根据字面意思的理解是放入样品就开始计时。但实际情况是当锥形瓶放入后，水浴锅重新达到沸腾需要约3min的时间，所以这里就存在时间差。由于耗氧量的测定结果與氧化条件的强弱程度关系较大，加热时间的不同对测定结果影响较大，加热时间越长，结果越高。所以对水样进行加热时，应该从水浴锅重新沸腾后开始准确计时30min。

3.7用硫酸控制溶液的酸度

由于本方法属于氧化还原反应，酸性条件对其反应影响较大。酸度过低，KMnO4易被还原为MnO2沉淀，使其氧化性降低导致检测结果偏高;酸度过高，则会使Na2C2O4分解，使结果偏低。因此，测定时需加入硫酸控制样品的酸度。

3.8滴定时的温度

高锰酸钾和草酸钠的最佳反应温度在70℃～80℃之间，温度过高（高于90℃），草酸钠受热部分分解，使结果偏低;温度过低（低于65℃），反应不充分，会造成结果偏高。根据经验，样品从水浴锅中取出后，放置0.5min左右，迅速加入10mL草酸钠溶液，反应完全后再开始滴定。

3.9滴定时的速度

滴定速度对结果影响较大。高锰酸钾和草酸钠反应是自催化反应，生成的Mn2+可作为滴定反应的催化剂。因此，滴定开始时要慢，KMnO4需要一滴一滴地滴入，当第一滴的颜色褪去后再加第二滴，等到高锰酸钾的颜色全部褪去生成Mn2+后再逐滴快速滴入，整个滴定过程保证在2min内进行完。若滴定速度太快，影响反应速度，会使结果偏高;如果滴定速度过慢，水样温度偏低，也会导致测定结果偏高。

3.10校正系数K

在每次检测过程中都需要对KMnO4的浓度进行校正，求出校正系数K。滴定过程中KMnO4的浓度需要与Na2C2O4的浓度一致，因为耗氧量的检测原理是建立在高锰酸钾溶液浓度与草酸钠溶液浓度均为0.01000mol/L的基础上的，K值接近1为最好。

4结语

综上所述，在进行耗氧量的测定过程中，要想提高耗氧量检测的准确性，就要严格控制各个反应条件，特别是准确控制加热的时间、滴定时的温度、滴定速度等关键因素，只有这样才能提高耗氧量检测结果的准确度。

参考文献

[1生活饮用水标准检验方法：GB/T5750—2006[S].2012-07-01.

[2]王雁卿，郑建华.饮用水中耗氧量测定影响因素分析[J].实用医技杂志，2013，20（2）：155-156.

[3]郑红燕.关于高锰酸钾法检测生活饮用水耗氧量的几点问题的思考[J].食品安全导刊，2016（15）：94.