摘要:本文讨论了按《生活饮用水卫生标准检验方法》(GB5750.7—2006)中,采用酸性高锰酸钾滴定法对水中高锰酸盐指数进行测定,分析和讨论了溶液浓度、加热温度、反应时间
等对测定结果的影响。
关键字:高锰酸盐指数结果准确性
高锰酸盐指数是指在一定条件下,以高锰酸钾为氧化剂,处理水样时所消耗氧的量,以氧的mg/L来表示。它是水源水和饮用水的常规监测项目。高锰酸盐指数的检测受到获得因素影响,本文主要讨论几个因素。
1反应原理:水样加入硫酸使呈酸性后,加入一定量的高锰酸钾溶液,并在沸水浴中反应一定时间,剩余的高锰酸钾用草酸钠还原并加入过量。再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠,通过计算求出高锰酸盐指数。
2测定步骤:取100ml混匀水样于250ml锥形瓶中,加入5ml(1+3)硫酸,混匀后加入10ml0.01mol/L高锰酸钾溶液,摇匀后用0.01mol/L高锰酸钾滴定至微红并标定高锰酸钾浓度,求出校正系数K值。
由于本测定过程采用了返滴定法,溶液中已有Mn2+存在,滴定时速度可销快,但不能让KMnO4溶液呈直线状流下去,因为加入的KMnO4如果来不及与℃2O42-反应,就容易在热的酸性溶液中分解,将导致结果偏高。
3滴定体积
滴定水样的过程应选择合适的滴定管,根据不同需要,采用不同的滴定管,以减少误差。
4K值的变化对结果影响:K值的变化对测定结果影响较大,校正K值过程中,影响因素也较多,校正终点判断不准确,滴定量不足或过量都回导致K值的偏差。因此,为了减少偏差,除了加强终点控制外,用10ml单标线移管保证移取草酸钠的准确性,并采用多次校正K值后取平均值以提高K值的准确度,我们建议K值采用单独标定或采用空白样进行标定。
5草酸钠溶液浓度对测定结果的影响:高锰酸钾溶液不稳定,很多资料都已指出,而草酸钠溶液特别是稀溶液不稳定却很少提到。但将配好的草酸钠使用冷藏于冰箱内,一周内K值保持基本不变,时间稍长变化也相对较小,另外,经多次对比发现,常用的超纯水,高锰酸空白值也很高。为此,建议使用不含还原性物质的水配制溶液,以保证草酸钠溶液浓度的准确性。
6高锰酸钾浓度对测定结果的影响:若不考虑其他的影响因素,两钟不同浓度的高锰酸钾其氧化能力是不同的,所以高锰酸钾浓度的影响很大,因此,选择合适的高锰酸钾是准确选择。
7温度对加热测定的影响
7.1水浴加热温度的影响
水样必须要等水浴锅完全沸滕达到100℃时再依次并开始记时。以一个六孔水浴锅为例,一次最多只能放3个水样,并且呈三角形间隔放置,如果同时放置6个水样,水浴锅的温度就会下降,需要几分钟才能沸腾,影响准确性测定,造成测定结果偏低。对此,我们对水浴加热温度作为了比对,见表1。
表1水浴加热温度对检测结果的影响
7.2滴定温度的影响
水样的滴定温度要始终保持在60℃~80℃左右。反应温度过高,草酸钠易分解,过低则影响氧化反应的程度,滴定操作必须趁热进行,若溶液温度过低,会使结果偏低。在滴K值时,可将水样再放入水浴2min,再滴定。
7.3环境温度的影响
环境温度变化不能太大。环境温度波动小,才能保证结果的准确性。
7.4水样在水浴锅中加热是否加盖的影响
通过实验,我们发现在水浴中加热加不加盖都可以,测定结果小于2mg/L的加盖比较准确,而测定结果大于2mg/L加不加盖影响不大。见表2.
7.5加热时间的影响
由于高锰酸盐指数测定是部分氧化反应,在沸水浴中(100℃),加热时间增加,氧化率随着提高,所以为了取得很好的准确性,加热时间要严格控制。实验表明,反应时间从30min增加到35min,测定结果均有所提高(见表3),为此,应按一定时间间隔逐个放入,以保证测定结果的一致性。
8小结
综上所述,在日常中高锰酸盐指数的测定过程中,需要严格控制各种条件,特别是水浴加热过程中的温度控制,温度为100℃,加热时间为30min,对测定结果有很大影响,只有严格按照国标的操作方法进行操作,才能得到准确的结果。
参考文献:
1. 生活饮用水卫生标准检验方法GB/T5750-2006。
2. 《水和废水监测分析方法》编委会,水和废水监测分析方法,中国环境科学出版社,2000。
3. 陈亚文等,生活饮用水检验规范注解,北京:中国科学技术文献出版社,2001。