張蓮蓮（國(guó)家環(huán)境保護(hù)地表水環(huán)境有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,南京　210036）

高錳酸鹽指數(shù)(酸性法)測(cè)定的影響因素分析

張蓮蓮
（國(guó)家環(huán)境保護(hù)地表水環(huán)境有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,南京210036）

高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)是一個(gè)相對(duì)性的條件指標(biāo)，它的測(cè)定結(jié)果受多種因素影響。因此, 必須嚴(yán)格控制測(cè)定條件, 才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。本文通過對(duì)高錳酸鉀的濃度、溶液酸度、實(shí)驗(yàn)空白用水、加熱時(shí)間及溫度、滴定速度及溫度等因素進(jìn)行試驗(yàn)分析，找出影響高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定因素的主次關(guān)系及最佳測(cè)定條件，提高測(cè)定的準(zhǔn)確性和可比性。

高錳酸鹽指數(shù)；影響因素；反應(yīng)條件；試驗(yàn)分析

1　概述

高錳酸鹽指數(shù)，是指在一定條件下，用高錳酸鉀氧化水樣中的某些有機(jī)物及無機(jī)還原性物質(zhì)，由消耗的高錳酸鉀量計(jì)算出相當(dāng)?shù)难趿縖1]。是反映水體中有機(jī)物及無機(jī)可氧化物質(zhì)污染的常用指標(biāo)[1]。CODMn的測(cè)定一般采用酸性高錳酸鉀滴定法[2]，但在此方法分析過程中發(fā)現(xiàn)，其測(cè)定結(jié)果受化學(xué)需氧量的含量、溶液的酸度、水樣含氯量、高錳酸鉀溶液的濃度、加熱方式和溫度、反應(yīng)時(shí)間等多種因素的影響，是較難測(cè)得準(zhǔn)確的項(xiàng)目之一，因此研究和掌握CODMn分析中影響因素是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。

2　影響因素的分析

2.1水浴時(shí)間對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

由表l可知，加熱時(shí)間在28-32min之間的測(cè)定結(jié)果都在標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度范圍，且水浴加熱時(shí)間越長(zhǎng)，高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定值越大，但水浴時(shí)間為30min時(shí)，測(cè)定最接近真值，且相對(duì)誤差達(dá)到最小，說明最佳水浴時(shí)間為30min。

表1　水浴時(shí)間對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定的影響

2.2滴定條件對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

2.2.1 滴定溫度對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

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，若溶液溫度過低，需適當(dāng)加熱[2]。若滴定溫度過低，反應(yīng)速度較慢，是測(cè)定結(jié)果偏高；若滴定溫度高于90℃，H2C2O4分解，使測(cè)定結(jié)果偏低。

2.2.2滴定速度對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

高錳酸鉀開始滴定時(shí)要逐滴加入，速度不宜過快，使其充分反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中生成了Mn2+，此時(shí)Mn2+有催化作用，滴定速度需要加快些，隨著反應(yīng)物的減少，滴定至終點(diǎn)時(shí)，滴定速度要稍慢些。因此，滴定速度過快，會(huì)使反應(yīng)不完全，滴定結(jié)果偏低；滴定速度過慢，反應(yīng)溫度下降，推遲滴定終點(diǎn)，使測(cè)定結(jié)果偏高。

2.2.3滴定終點(diǎn)對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液會(huì)出現(xiàn)的微紅色，但不能持久，這是因?yàn)镸nO4被空氣中還原性物質(zhì)緩慢還原，故溶液的微紅色會(huì)逐漸退去。有些分析人員以為微紅色褪去，還未到終點(diǎn)，繼續(xù)滴定，直至再次出現(xiàn)微紅色，此時(shí)高錳酸鉀溶液已經(jīng)過量，會(huì)使結(jié)果偏高。因此，滴定時(shí)，溶液出現(xiàn)的粉紅色在0.5min～lmin內(nèi)不褪色，即到達(dá)了滴定終點(diǎn)。

2.3蒸餾水對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

選用不同空白值的蒸餾水配置A、B兩組標(biāo)樣，測(cè)定結(jié)果見表2。

表2　不同空白值的蒸餾水對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

由表2可知，A、B兩組的測(cè)定結(jié)果都隨空白值的的增大而變大，且空白值越小越接近真值，但當(dāng)空白值大于0.5mg/L時(shí)，測(cè)定值超出了不確定度的范圍，空白值越大，誤差越大。高錳酸鹽指數(shù)的檢出限是0.5mg/L[1]，因此，應(yīng)選用未檢出的新鮮蒸餾水作為分析用水。

2.4高錳酸鉀溶液濃度對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

表3　不同濃度高錳酸鉀對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響

由表3可以看出，空白消耗的體積隨高錳酸鉀濃度的增大而減小，且相對(duì)誤差隨高錳酸鉀濃度的增大或減小都增大。因空白體積偏大或偏小，都會(huì)帶來計(jì)算誤差。當(dāng)高錳酸鉀使用液濃度在0.0098mol/ L～0.0101mol/L時(shí)，樣品的測(cè)定值均在不確定度的范圍；且在濃度為0.0100mol/L時(shí)，測(cè)定結(jié)果最接近標(biāo)準(zhǔn)值，相對(duì)誤差也最小。

2.5樣品酸度對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定影響高錳酸鹽指數(shù)的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)如下：

當(dāng)適當(dāng)增加酸度時(shí),高錳酸鉀會(huì)將部分有機(jī)物及還原性物質(zhì)氧化，提高高錳酸鉀的氧化性，加快反應(yīng)向右進(jìn)行，可以加快反應(yīng)的進(jìn)行。但當(dāng)酸度偏低時(shí)，高錳酸鉀易被還原成MnO2，消耗了高錳酸鉀，降低了其氧化性，使得測(cè)定結(jié)果偏低。當(dāng)酸度過高時(shí)，溶液中部分H2C2O4將會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，使得測(cè)定結(jié)果偏高。因此，在實(shí)驗(yàn)分析中要嚴(yán)格控制好樣品酸度，在采樣時(shí)，加入硫酸，使其PH≤2。

3　結(jié)論

綜上可知，高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定的影響因素眾多，但水浴加熱時(shí)間、滴定溫度和高錳酸鉀濃度是影響高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定的主要因素。在實(shí)際的工作中，需要注意并掌握這些主要影響因素，使分析簡(jiǎn)便快捷有效，提高測(cè)定的準(zhǔn)確性和可比性。

[1]水質(zhì) 高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定 酸性法[S].GB 11892-89．

[2]水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）[M].中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

張蓮蓮（1985—），女，江蘇人，本科，助理工程師，研究方向：環(huán)境監(jiān)測(cè)。