摘要:本文分析了水質(zhì)樣品高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定過(guò)程當(dāng)中，高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液試劑的配制、滴定速度、反應(yīng)溫度、滴定終點(diǎn)的判斷等諸多影響測(cè)定結(jié)果的因素，以及控制好上述因素的關(guān)鍵點(diǎn)，以提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。
　　關(guān)鍵詞:高錳酸鹽指數(shù)；影響因素；控制
　　高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)，是指在酸性或堿性介質(zhì)中，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時(shí)所消耗的量，以氧的mg/L來(lái)表示。水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無(wú)機(jī)物和在此條件下可被氧化的有機(jī)物，均可消耗高錳酸鉀。因此,CODMn常被作為反映地表水體受有機(jī)污染物和還原性無(wú)機(jī)物質(zhì)污染程度的綜合性指標(biāo)。
　　1實(shí)驗(yàn)部分
　　1.1實(shí)驗(yàn)原理
　　水樣加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高錳酸鉀溶液，并在沸水浴中加熱反應(yīng)一定的時(shí)間，剩余的高錳酸鉀，用草酸鈉溶液還原并加入過(guò)量，再用高錳酸鉀溶液回滴過(guò)量的草酸鈉，通過(guò)計(jì)算，求出高錳酸鹽指數(shù)值。
　　1.2主要試劑
　　1.2.1草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液(1/2(Na2C2O4)=0.1000mol/L):稱取0.6705g在105～110。C烘干1h，并冷卻的優(yōu)級(jí)純草酸鈉溶于水，移入100ml容量瓶，用水稀釋至標(biāo)線。
　　1.2.2草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液(1/2(Na2C2O4)=0.0100mol/L):吸取10.00ml上述草酸鈉溶液于100ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線。
　　1.2.3高錳酸鉀貯備液(1/5KMnO4約為0.1mol/L):稱取3.2g高錳酸鉀溶于1.2L水中，加熱煮沸，使體積減少到約1L，在暗處放置過(guò)夜，用G-3玻璃砂芯漏斗過(guò)濾后，濾液貯于棕色試劑瓶中保存。使用前，用0.1000mol/L的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液標(biāo)定，求得其實(shí)際濃度。
　　1.2.4高錳酸鉀使用液(1/5KMnO4約為0.01mol/L):吸取一定量的上述高錳酸鉀貯備溶液，用水稀釋至1000ml，并調(diào)節(jié)至0.01mol/L準(zhǔn)確濃度,貯于棕色瓶中。使用當(dāng)天應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定。
　　1.2.5(1+3)硫酸:配制時(shí),趁熱滴加高錳酸鉀溶液至微紅色。
　　1.3主要儀器
　　50mL酸式滴定管；250ml錐形瓶；電子分析天平；數(shù)顯水浴鍋；G-3玻璃砂芯漏斗。
　　1.4實(shí)驗(yàn)步驟
　　分取100ml混勻水樣于250ml錐形瓶中；加入5ml(1+3)硫酸，混勻；加入10.00ml的0.01mol/L高錳酸鉀溶液，搖勻，立即放入沸水浴中加熱30min(從水浴重新沸騰起計(jì)時(shí))。沸水浴液面要高于反應(yīng)溶液的液面；取下錐形瓶，趁熱加入10.00ml0.0100mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻。立即用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高錳酸鉀溶液消耗量；對(duì)高錳酸鉀溶液的濃度進(jìn)行標(biāo)定，將上述已滴定完畢的溶液加熱至約70。C，準(zhǔn)確加入10.00ml0.0100mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，再用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高錳酸鉀溶液消耗量，按下式求得高錳酸鉀溶液的校正系數(shù)（K）。
　　K=10.00V
　　式中：V----高錳酸鉀溶液消耗量(ml)
　　若水樣經(jīng)稀釋時(shí)，應(yīng)同時(shí)另取100ml水，同水樣操作步驟，進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。
　　按公式計(jì)算高錳酸鹽指數(shù)
　　2􀀁結(jié)果與討論
　　2.1􀀁高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
　　2.1.1高錳酸鉀貯備液的標(biāo)定􀀁標(biāo)定須在強(qiáng)酸性溶液中進(jìn)行，若酸度過(guò)低,KMnO4與被滴定物作用生成褐色的MnO(OH)2，則反應(yīng)不能按一定的計(jì)量關(guān)系進(jìn)行。但也不能過(guò)強(qiáng)，否則會(huì)使C2O2-4分解。 
　　準(zhǔn)確吸取20.00ml的0.1000mol/LNa2C2O4貯備溶液，于250ml錐形瓶中，再加入5ml的(1+3)H2SO4溶液，可加少量蒸餾水，在水浴鍋中加熱至70～80(即開(kāi)始冒蒸汽時(shí)的溫度)，趁熱用KMnO4貯備溶液滴定，由于開(kāi)始時(shí)，滴定反應(yīng)速度較慢,所以滴定的速度也要慢，從滴入第一滴KMnO4貯備溶液后，不斷搖動(dòng)溶液，當(dāng)紫紅色褪去后,再滴入第二滴,隨著滴定的進(jìn)行，溶液中的產(chǎn)物，即催化劑Mn2+的濃度不斷增大,反應(yīng)速度加快，滴定速度也可適當(dāng)加快,此為自身催化作用。但也絕不可使KMnO4標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液連續(xù)流下(為了使反應(yīng)加快，可以先在高錳酸鉀溶液中加兩滴MnSO4)，臨近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)減慢滴定速度，同時(shí)充分搖勻，最后滴加半滴KMnO4貯備溶液，在搖勻后0.5min內(nèi)，仍保持微紅色不褪，表明已達(dá)到終點(diǎn)。記下最終讀數(shù)并計(jì)算KMnO4標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液的濃度和相對(duì)平均偏差。
　　2.1.2 高錳酸鉀使用液的配制􀀁實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1。
　　
　　表1高錳酸鉀使用液的配制
　　
　　Na2C2O4溶液用量/ml 20.00 20.00 20.00
　　KMnO4貯備液耗量/ml 16.8 16.9 16.8
　　
　　三次消耗KMnO4貯備溶液的均值為16.8ml。由此可計(jì)算出,C(1/5KMnO4)=0.1190mol/L。
　　由上述結(jié)果得出,調(diào)節(jié)至0.01mol/L的KMnO4溶液，所需0.1190mol/L的KMnO4貯備溶液的準(zhǔn)確用量為84ml。
　　吸取84mL0.1190mol/L的KMnO4貯備溶液，稀釋至1000ml，此溶液即為所需的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。
　　2.2􀀁滴定反應(yīng)溫度的控制
　　滴定溫度，如低于60。C,KMnO4與Na2C2O4的反應(yīng)速度緩慢,故須將溶液加熱,但溫度不能太高,若超過(guò)90。C，易引起C2O2-4分解:
　　2H++C2O2-4=CO2↑+CO↑+H2O
　　因此,應(yīng)加熱至80。C左右。但是由于冬天溶液溫度過(guò)低，加入10ml草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液后，錐形瓶?jī)?nèi)溶液溫度會(huì)很快下降，有可能低于60。C，就不符合反應(yīng)的溫度條件。因此實(shí)驗(yàn)室最好用空調(diào)控溫，否則應(yīng)將溶液加熱至85。C左右，這就能達(dá)到(70～80)。C的反應(yīng)溫度。
　　2.3􀀁滴定速度的控制
　　由于是在沸水浴中加熱，一般情況下很難控制準(zhǔn)確加熱到80。C，所以實(shí)踐證明:利用定時(shí)鐘，以3min放一個(gè)樣品,滴定時(shí)速度控制在3min以內(nèi)，隔3min從水浴鍋中拿出一個(gè)樣品，這樣就能使剛從沸騰的水浴鍋中取出的樣品，溫度不會(huì)立即下降很多，即能維持(70～80)。C反應(yīng)的溫度條件。由于開(kāi)始反應(yīng)時(shí)的速度較慢,滴定的速度也要慢。幾滴后，待KMnO4生成能使反應(yīng)加速的Mn2+起作用,滴定速度可加快。但也不能像流水般的滴下，因滴定速度過(guò)快，KMnO4來(lái)不及與Na2C2O4反應(yīng)而在熱溶液中分解:4MnO+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O。
　　2.4􀀁滴定終點(diǎn)的控制
　　高錳酸鉀滴定終點(diǎn)不易控制，這是由于空氣中含有還原性氣體及塵埃等物質(zhì)，能使KMnO4緩慢分解，而使微紅色消失。實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)0.5min不褪色，即可認(rèn)為已到終點(diǎn)。
　　3􀀁結(jié)􀀁語(yǔ)
　　通過(guò)對(duì)測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)影響因素的有效控制，減少了對(duì)測(cè)定結(jié)果的不利影響，提高了測(cè)定的準(zhǔn)確度。
　　
　　參考：《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版增補(bǔ)版）國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局編