高锰酸盐指数测定的影响因素

程肖雪 张馨月

（1.长江口水环境监测中心，中国 上海 200136；2.长江三峡水环境监测中心，湖北 宜昌 443000）

0 前言

高锰酸盐指数的定义：在酸性或碱性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾两计算水样相当的氧量，以氧的mg/L 来表示。在规定条件下，水中有机物只有部分被氧化，并不是理论上的需氧量，也不是反映水体中总有机物含量的尺度，因此高锰酸盐指数常被作为地表水受有机污染物和还原性无机物污染程度的综合指标，目前主要采取国标GB/T11892-1989 方法来测定。本文讨论的酸性法，是指水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定时间。剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加入过量，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值。其测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐的浓度、样品处理过程加热温度和时间以及滴定时间都密切相关，本文从反应酸度和加热时间两方面进行研究。

1 试剂、水样和分析方法

1.1 试剂

1）高锰酸钾贮备液（0.10mol/L）：称取3.2g 高锰酸钾（中国联试化工试剂有限公司）溶于1.2L 水中，加热煮沸，使体积减少到1L，在暗处放置过夜后，倾出清液，贮于棕色瓶暗处保存。

2）高锰酸钾使用液（0.01mol/L）：吸取高锰酸钾贮备液100ml 移入1000ml 容量瓶，用水稀释至标线。暗处保存。

3）草酸钠标准贮备液（0.1000mol/L）：称取0.6705g 在105℃烘干1h 并冷却的草酸钠（天津市化学试剂研究所）溶于水，移入100ml 容量瓶中，用水稀释至标线。

4）草酸钠标准使用液（0.0100mol/L）：吸取10.00ml 草酸钠标准贮备液移入100ml 容量瓶中，用水稀释至标线。

5）硫酸（国药集团化学试剂有限公司，分析纯）。

1.2 水样

根据水环境监测规范（SL219-2013）地表水采样要求，采集江苏省南通市姚港断面水样。

1.3 分析方法

根据高锰酸盐指数的测定（GB/T11892-1989），吸取100mL 混匀水样于250mL 锥形瓶中，加入5mL(1+3)硫酸，混匀，再加入10.00mL 0.01mol/L 的高锰酸钾溶液，摇匀，立即放入沸水浴中加热30min（从水浴重新沸腾起计时）。取出锥形瓶，趁热加入10.00mL 0.0100mol/L 的草酸钠标准溶液，摇匀，立即用0.01mol/L 高锰酸钾溶液滴定至显微红不褪色，记录消耗高锰酸钾溶液的体积。将上述已滴定完毕的溶液加热至约70℃，准确加入10.00mL0.0100mol/L 的草酸钠标准溶液，再用0.01mol/L 高锰酸钾溶液滴定至显微红不褪色。记录高锰酸钾溶液的消耗量(V)，按照公式计算出高锰酸盐指数值。

2 不同条件下测定结果及应用分析

2.1 实验测定结果

2.1.1 国标方法测定水样高锰酸盐指数

按照国标方法测定水样的高锰酸盐指数值，同时测定高锰酸盐指数值为2.35±0.15 的标准样品（批号：130839，水利部水环境监测评价研究中心），测定结果详见表1。

表1 国标法测定水样及标准样品高锰酸盐指数测定值

实验结果表明，水样和标准样品的高锰酸盐指数测定值准确度和精密度都达到了实验室质控标准的要求。

2.1.2 不同反应酸度测定水样高锰酸盐指数

参照国标方法，吸取四份水样于锥形瓶中，分别加入不同浓度硫酸，加热30min 测定高锰酸盐指数值，测定结果详见表2。

表2 相同加热时间不同反应酸度高锰酸盐指数测定值

实验结果表明，相同水浴时间条件下，水样的高锰酸盐指数测定值随着酸度的增大而增大。

2.1.3 不同加热时间测定水样高锰酸盐指数

参照国标方法，吸取四份水样于锥形瓶中，分别加入不同浓度硫酸，加热不同时间测定高锰酸盐指数值，测定结果详见表3。实验结果表明，同一反应酸度下，水样的高锰酸盐指数测定值随着水浴加热时间的延长而增大。同时也进一步印证了水样的高锰酸盐指数测定值和反应酸度成正比关系。

表3 不同加热时间不同反应酸度高锰酸盐指数测定值

2.2 结果应用

2.2.1 反应条件的确定

根据上述实验结果，可以通过增大硫酸浓度同时缩短水浴时间的方法来改进国标GB/T11892-1989 的分析方法。根据分析结果，水样在加入5ml 浓硫酸水浴时间为15min 的分析条件下高锰酸盐指数测定值（3.06mg/L）和实际值（3.08 mg/L）相差较小，其它值相差较大。初步确定在此条件下测定高锰酸盐指数值最接近国标方法测定值。

2.2.2 水样及标准样品比对试验

采用改进的方法，对水样和标准样品进行测定，测定结果详见表4。

表4 改进方法测定水样及标准样品高锰酸盐指数测定值

实验结果表明，采用改进的方法测定水样的高锰酸盐指数值和国标法的测定值的相对偏差为0.33%，标准样品的的相对偏差为0.43%，准确度和精密度都达到了实验室质控标准的要求。

3 小结

高锰酸盐指数作为反映水体有机及无机可氧化物质污染程度的常用综合性指标，其测定方法与发展受到广泛关注和研究，在国标方法测定高锰酸盐指数值的基础上调整反应酸度及加热时间，具体为：取样100ml 的情况下，加入5ml 浓硫酸，沸水浴加热15min，其余步骤同国标分析方法。实验结果表明该改进方法呈现出了较好的精密度和准确度，满足实验室的质控要求，缩短了分析时间提高了效率。

［1］水和废水分析监测方法(第四版)[M].中国环境科学出版社.

［2］黄晓光.广东化工，2012(13)[Z].

［3］谢立新.陕西水利，2011(6)[Z].