范海霞

摘要：文章采用高錳酸鹽指數(shù)分析儀CGM201W對(duì)臨汾市地表水中的高錳酸鹽指數(shù)進(jìn)行測(cè)定，分別用傳統(tǒng)國(guó)標(biāo)容量方法和高錳酸鹽指數(shù)分析儀進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明兩種方法沒(méi)有顯著性差異。與傳統(tǒng)國(guó)標(biāo)容量法相比，高錳酸鹽指數(shù)分析儀能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守，自動(dòng)完成加液、加熱、滴定，操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率更高，在大批量的樣品分析中更具有優(yōu)勢(shì)，具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，可用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)中高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定。

關(guān)鍵詞：高錳酸鹽指數(shù)分析儀;自動(dòng)監(jiān)測(cè);水質(zhì)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：S912文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C

高錳酸鹽指數(shù)是地表水監(jiān)測(cè)中非常重要的一個(gè)指標(biāo)，反映了水體受有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物的污染程度，通過(guò)反應(yīng)中消耗的高錳酸鉀量計(jì)算相應(yīng)的氧量，由此反映水體受污染的程度[1-3]。中國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)CODMn采用傳統(tǒng)滴定法，但該方法耗時(shí)長(zhǎng)，操作不便，在大批量樣品分析時(shí)，監(jiān)測(cè)人員工作強(qiáng)度大，并且操作過(guò)程中容易引入主觀誤差和造成二次污染，反應(yīng)過(guò)程中高錳酸鉀試劑的配制、空白值、水浴時(shí)間、水浴溫度、滴定過(guò)程溫度控制、終點(diǎn)的準(zhǔn)確判斷等影響較大[4-6]。因此，迫切需要尋求便捷高效的自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法。近年來(lái)，對(duì)CODMn自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法的研究，都已取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。孫婧妍等[7]采用氣相分子吸收光譜法監(jiān)測(cè)水環(huán)境中高錳酸鹽指數(shù)，改進(jìn)了國(guó)標(biāo)方法，用亞硝酸鈉代替草酸鈉作為中間過(guò)渡還原物質(zhì)，該方法檢測(cè)靈敏度高、重復(fù)性好、自動(dòng)化程度強(qiáng)。饒煥友[8]采用分光光度法測(cè)定地表水中的高錳酸鹽指數(shù)，檢測(cè)波長(zhǎng)為525nm，該方法具有非常高的精密度和靈敏度。

文章探討了高錳酸鹽指數(shù)分析儀—CGM201W的使用方法，與傳統(tǒng)國(guó)標(biāo)滴定法進(jìn)行了比較。北裕CGM201W是根據(jù)GB11892-89[9]方法的操作步驟來(lái)設(shè)計(jì)的全自動(dòng)高錳酸鹽指數(shù)分析儀，采用了模擬視覺(jué)顏色判斷系統(tǒng)，在不同的實(shí)驗(yàn)階段，自動(dòng)完成加液、加熱、滴定終點(diǎn)自動(dòng)判定，儀器測(cè)定具有比手動(dòng)滴定結(jié)果穩(wěn)定、準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，全部操作由電腦控制，“一鍵檢測(cè)”，操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率高，在大批量的樣品分析中更具有優(yōu)勢(shì)，具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1材料與方法

1.1儀器與試劑

1.1.1主要儀器

高錳酸鹽指數(shù)分析儀CGM201W（上海北裕分析儀器股份有限公司）;

HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋，10mL棕色酸式滴定管。

1.1.2主要試劑

硫酸（AR，洛陽(yáng)市化學(xué)試劑廠）;

草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，0.1000±0.0002mol/L）;

高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，0.1007±0.0002mol/L）;

高錳酸鹽指數(shù)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（水利部水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)研究中心）;

實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。

硫酸（1+3）：配制時(shí)，趁熱滴加高錳酸鉀溶液至微紅色。

草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液（1/2ρNa 2C 2O 4=0.0100mol/L）：吸取10.00mL草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，混勻。

高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液（1/5ρKMnO 4=0.0101mol/L）：吸取10.00mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL棕色容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，混勻。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1國(guó)標(biāo)滴定法的測(cè)定

根據(jù)GB11892-89操作步驟進(jìn)行操作，分別量取空白試樣及水樣20.00mL（稀釋至100mL）、50.00mL（稀釋至100mL）、100mL，置于250mL錐形瓶中，加入5mL硫酸，用移液管加入10.00mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液，搖勻，將錐形瓶置于沸水浴中30min（沸水浴液面要高于反應(yīng)溶液的液面）。取出后用滴定管加入10.00mL草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用溶液至溶液變?yōu)榧t色，趁熱用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液滴定至剛出現(xiàn)粉紅色。記錄消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，按公式求出高錳酸鹽指數(shù)值。

1.2.2儀器分析法測(cè)定

接通空壓機(jī)電源（輸出壓力調(diào)節(jié)至0.45MPa），依次打開(kāi)儀器電源、電腦電源，雙擊桌面上CGM201W軟件，將高錳酸鉀，草酸鈉，硫酸試劑管分別插入對(duì)應(yīng)配置好足量的試劑瓶中，點(diǎn)擊軟件的“清洗管路”，分別量取空白試樣及水樣20.00mL（稀釋至100mL）、50.00mL（稀釋至100mL）、100mL放入樣品杯中，加入攪拌子，將樣品杯編號(hào)放入儀器進(jìn)行測(cè)定，自動(dòng)得出檢測(cè)結(jié)果。

2結(jié)果與討論

2.1檢出限

根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ168-2010）[10]的要求，當(dāng)檢測(cè)方式為滴定法時(shí)，根據(jù)所用的滴定管產(chǎn)生的最小液滴的體積來(lái)計(jì)算方法檢出限，計(jì)算公式如下：

MDL=kλρV 0M 1M 0V 1

式中：

λ——被測(cè)組分與滴定液的摩爾比;

ρ——滴定液的質(zhì)量濃度，g/mL;

V 0——滴定管所產(chǎn)生的最小液滴體積，mL;

M 0——滴定液的摩爾質(zhì)量，g/mol;

V 1——被測(cè)組分的取樣體積，mL;

M 1——被測(cè)項(xiàng)目的摩爾質(zhì)量，g/mol;

K——當(dāng)為一次滴定時(shí)，k=1;當(dāng)為反滴定或間接時(shí)，k=2。

將各個(gè)數(shù)值代入上述公式，求得檢出限為MDL=0.13mg/L。因此高錳酸鹽指數(shù)分析儀的檢出限高于國(guó)標(biāo)容量法的檢出限0.5mg/L。

2.2精密度對(duì)比

同時(shí)對(duì)臨汾市重要河流的3個(gè)不同濃度的監(jiān)測(cè)斷面水樣進(jìn)行檢測(cè)，分別采用國(guó)標(biāo)容量法與儀器分析法平行測(cè)定5次，計(jì)算其平均值、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)偏差，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，對(duì)不同濃度的地表水采用儀器分析法測(cè)試的精密度要優(yōu)于國(guó)標(biāo)滴定法法，儀器滴定的視覺(jué)顏色判斷系統(tǒng)優(yōu)于人眼辨色能力，減少了主觀誤差，平行性良好。

2.3準(zhǔn)確度相比

為了進(jìn)一步驗(yàn)證高錳酸鹽指數(shù)分析儀對(duì)高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定的準(zhǔn)確性，分別采用國(guó)標(biāo)滴定法與儀器分析法對(duì)高錳酸鹽指數(shù)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行了4次平行測(cè)定。計(jì)算其平均值、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)誤差，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，儀器分析法測(cè)試的精密度更好，高錳酸鹽指數(shù)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定均值均在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的范圍之內(nèi)，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度較高，穩(wěn)定性也較好。

3結(jié)論

通過(guò)對(duì)多個(gè)不同含量的樣品以及有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，采用高錳酸鹽指數(shù)分析儀與國(guó)標(biāo)滴定法（GB11892-89）進(jìn)行比對(duì)檢測(cè)，測(cè)定結(jié)果顯示：高錳酸鹽指數(shù)分析儀與國(guó)標(biāo)滴定法測(cè)定的精密度、準(zhǔn)確度均符合要求，在允許范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定均合格，能夠準(zhǔn)確的測(cè)定地表水中高錳酸鹽指數(shù)的含量。高錳酸鹽指數(shù)分析儀相較于傳統(tǒng)的國(guó)標(biāo)方法，檢測(cè)結(jié)果無(wú)顯著性差異，高錳酸鹽指數(shù)分析儀密度和準(zhǔn)確度更高，操作過(guò)程簡(jiǎn)單、檢測(cè)效率更高、適合大批量連續(xù)檢測(cè)。因此，高錳酸鹽指數(shù)分析儀在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義。

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Application of permanganate index analyzer in water quality monitoring

FAN Haixia

（Linfen Hydrology and Water Resources Prospecting And Surveying Station， Linfen 141000， Shanxi China）

Abstract：In this paper， permanganate index analyzer CGM201W was used to determine the permanganate index in the surface water of Linfen City. The traditional national standard capacity method and permanganate index analyzer were used for comparative analysis. The results show that there is no significant difference between the two methods.Compared with the traditional gb standard capacity method， permanganate index analyzer can realize unattended， automatically complete adding liquid， heating， titration， simple operation， higher detection efficiency， more advantages in the analysis of a large number of samples， has a strong practical application value， can be used for the determination of permanganate index in water quality monitoring.

Keywords：Permanganate index analyzer;Automatic monitoring;Water quality analysis