張玉梅
(山東科泰環(huán)境監(jiān)測有限公司 山東臨沂 276000)
通過對高錳酸鹽指數(shù)的測定,能夠明確水樣的污染程度,高錳酸鉀消耗越多,高錳酸鹽指數(shù)越高,則說明水體中含有的污染有機物與可氧化無機物越多,水質(zhì)自然也就會越差。
在酸性法測定水質(zhì)的過程中,需要先提取水樣并在其中加入硫酸,使水樣呈酸性,之后再加入高錳酸鉀溶液加熱,加入草酸鈉溶液還原,回滴過量草酸鈉溶液,最后求出高錳酸鹽指數(shù),在這一過程中,高錳酸鉀溶液作為氧化劑,其對于測定結果的影響最為關鍵。一方面,不同測定實驗中通常都會對高錳酸鉀標準溶液的濃度作出明確要求,而高錳酸鉀溶液的濃度偏差則會對水質(zhì)測定結果的相對誤差產(chǎn)生直接的影響,如果在溶液制備過程中未能嚴格控制濃度,那么濃度偏差越大,其測定結果的相對誤差也會越大[1]。其次,高錳酸鉀溶液很容易在外界因素的影響下發(fā)生化學反應,如果溶液放置時間過長,或是未能做好保存工作,也同樣會對高錳酸鹽指數(shù)的測定結果造成影響。
在測定實驗中,高錳酸鉀溶液的取樣量往往會對高錳酸鹽指數(shù)造成很大的影響。如高錳酸鉀溶液的取樣量過少,那么在將水樣加入到高錳酸鉀溶液中后,由于溶液取樣量無法滿足氧化需求,因此水樣中的污染有機物質(zhì)無法完全被氧化,如果這時加入草酸鈉溶液進行回滴,那么測定的高錳酸鹽指數(shù)就會偏大,影響測定結果準確性。而如溶液取樣量過大,那么在消耗了一定量的氧化劑后,加入水樣后的溶液氧化能力會有所下降,而高錳酸鹽指數(shù)的也會因此而變得偏低。
草酸鈉溶液在酸性法水質(zhì)測定實驗中,主要用于還原反應后溶液中剩余的高錳酸鉀,以計算出準確的高錳酸鹽指數(shù),而在還原過程中,草酸鈉的溶液濃度也同樣會對測定結果造成影響,這主要是由于草酸鈉溶液屬于基準溶液,其能夠準確標定高錳酸鈉指數(shù)的濃度,如草酸鈉溶液的濃度不穩(wěn)定,那么高錳酸鹽濃度也會受到影響,并導致測定結果的偏差。
滴定條件包括滴定溫度、滴定時間、滴定終點等等,這些因素都會對高錳酸鹽指數(shù)造成直接的影響,如滴定溫度作為高錳酸鉀與草酸鈉在進行滴定反應時的溫度,在酸性條件下,草酸鈉與高猛酸鉀的反應溫度應固定在60-80℃之間,因此滴定操作必須趁熱進行,如若溶液溫度過低,則需要適當加熱,如若滴定溫度過低,反應速度較慢,將導致測定結果偏高;如若滴定溫度超過90℃,則H2C2O4分解,使測定結果偏低。
從高錳酸鹽指數(shù)的諸多影響因素來看,要想保證測定結果的準確性,首先就要對高錳酸鉀與草酸鈉溶液的濃度進行嚴格控制。在高錳酸鉀溶液的配制中,通常需要將溶液濃度控制0.0098-0.01mol/L之間,這一濃度標準能夠?qū)⒏咤i酸鹽指數(shù)的相對誤差控制在相對較低的水平內(nèi),保證測定結果的準確性。同時,在高錳酸鉀溶液制備完畢后,還要進行加熱以使其充分氧化,并放置在棕色瓶內(nèi),避免強光照射與劇烈晃動,以免使其濃度受到影響。而在草酸鈉溶液的制備中,則需要堅持隨配隨用的原則,并采用新制備的蒸餾水進行配制,以免因被強氧化劑氧化而影響濃度,在草酸鈉溶液制備完畢后,還要避免與空氣接觸或處于高溫環(huán)境下,而是要存儲于密封容器內(nèi)并放在背陰處[2]。
在滴定條件的控制上,首先要將滴定溫度控制在60℃-90℃之間,并以80℃為宜,這一溫度既可以保證滴定反應速度,也不會使H2C2O4分解。其次在滴定時間的控制上,每個樣品的滴定時間應控制在三分鐘左右,在滴定時可以用計時器進行準確控制,這主要是由于樣品在從水浴鍋中取出后其溫度會不斷下降,但如果滴定時間在三分鐘以內(nèi),其溫度下降則比較小,仍會維持在70-80℃左右,能夠滿足滴定反應的溫度條件要求。但需要注意的是,由于滴定反應最初會比較慢,滴定過程中需要根據(jù)反應速度來對滴定速度進行調(diào)整,以使滴定反應能夠盡快完成。最后,在滴定終點的控制上,則要注意對高錳酸鉀溶液的顏色進行觀察,滴定過程中隨著KMno4的不斷分解,溶液的微紅色會不斷褪色,如溶液持續(xù)半分鐘為褪色,則可認為滴定已到終點。
溶液取樣量的控制同樣需要對溶液顏色進行觀察,如水樣加入高錳酸鉀溶液加熱30分鐘內(nèi)發(fā)生褪色,則說明高錳酸鉀溶液取樣量較少,需要對樣品進行吸收后再重新測定,如測定后發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀消耗量低于取樣量的五分之一,則說明取樣量過多,需要減少取樣量后重新進行測定。
總而言之,酸性法測定地表水高錳酸鹽指數(shù)是一種比較有效的水質(zhì)測定方法,但要想保證高錳酸鹽指數(shù)的準確性,我們還需明確滴定條件、溶液濃度等影響因素,并采取針對性的控制措施。