手机版|
二维码|
一、目的和要求
(1) 了解高锰酸盐指数的含义。
(2）掌握氧化还原滴定法测定水中高锰酸盐指数的原理及方法。
二、原理
以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量，以前称为锰法化学耗氧量。我国新的环境水质标准中，已把该值改称高锰酸盐指数，而仅将酸性重铬酸钾法测得的值称为化学需氧量。国际标准化组织（ISO）建议高锰酸钾法于测定地表水、饮用水和生活污水。
高锰酸盐指数是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的氧量，单位以氧的mg/L表示。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物均可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸盐指数常作为水体受还原性有机物和无机物污染程度的一项指标。
按测定溶液的介质不同，高锰酸钾法分为酸性高锰酸钾法和碱性高锰酸钾法。因为在碱性条件下高锰酸钾的氧化能力比酸性条件下稍弱，此时不能氧化水中的氯离子，故常用于测定含氯离子浓度较高的水样。酸性高锰酸钾法适用于氯离子含量不超过300mg/L的水样。当高锰酸盐指数超过5mg/L时，水样应稀释后再测定。
在酸性条件下，用高锰酸钾将水样中的还原性物质（有机物和无机物）氧化，反应剩余的KMnO4加入体积准确而过量的乙二酸钠予以还原。过量的乙二酸钠再以KMnO4标准溶液回滴，其反应式如下，
MnO4-＋8H++ 5e-一 Mn2+＋4H2O
2MnO4-＋16H++5C2O2-4 2Mn2+＋8H2O＋10CO2
此法的低检出限为0. 5mg/L，测定上限为4. 5mg/L。
三、仪器与试剂
(1）锥形瓶。
(2) 移液管。100mL胖肚移液管、10mL移液管、5mL移液管各一支。
(3）酸式滴定管。
(4）容量瓶。
(5) 量筒。
(6）水浴锅。
(7) 硫酸（1：3)。在3份体积的蒸馏水中，缓慢加入相对密度为1.84的浓硫酸1份。
(8）乙二酸钠储备液[c(1/2Na2C2O4）=0. 1000mol/L]。称取105一110℃烘干lh并冷却后的乙二酸钠0. 6705g，溶于一定量的蒸馏水中，转入100mL容量瓶，用蒸馏水定容，摇匀待用。
(9）乙二酸钠标准液[c(1/2Na2C2O4 ) = 0. 0100mol/L]。吸取10. 00mL乙二酸钠储备液于100mL容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀。
(10）高锰酸钾溶液［c（1/2KMnO4 ) = 0. 0lmol/L]。称取高锰酸钾（A. R.）0. 64g，溶于2L蒸馏水中，加热煮沸10 15min，冷却静置过夜（盖上表面皿，以免落入灰尘）。用虹吸（或小心倾出）取上层清液，转入洁净的棕色试剂瓶中保存。
四、实验步骤
1) 水样测定
用胖肚移液管取100mL水样于250mL锥形瓶中，加入硫酸（1，3) 5mL,混匀，然后用滴定管加入10. 00mL 0. 0lmol/L高锰酸钾，摇匀，加入数粒玻璃珠，沸水浴30min，水浴液面应高于反应溶液的液面。稍冷后，加入10. 00mL0. 0l00mol/L乙二酸钠溶液，摇匀，立即用0. 0lmol/L高锰酸钾溶液滴定至微红色，记录耗用的高锰酸钾溶液体积（V1)。要求回滴用的高锰酸钾的量在5mL左右，如滴定耗用的体积太大或太小，应更改水样的取用量后重做。
2) 高锰酸钾溶液校正系数K的测定
将上述已滴定完毕的溶液加热到60 80℃，准确加入10. 00mL 0. 0l00mol/L乙二酸钠溶液，立即用高锰酸钾溶液滴定至微红色，记录耗用的高锰酸钾溶液体积（V2）。
3) 空白值测定
若水样用蒸馏水稀释时，则另取100mL蒸馏水，按水样操作步骤进行空白实验，记录耗用的高锰酸钾溶液体积（V0)。
五、数据处理
高锰酸钾溶液校正系数：
K=10.00/ V2
水样不经稀释时
高锰酸盐指数（O2，mg/L)=[(10+V1)K 10] 0.0100 8 1000/100
式中：V1 回滴时高锰酸钾溶液的耗用量，mL;
K 高锰酸钾溶液的校正系数；
8 氧(1/2)的摩尔质量，g/mol
水样经稀释时
高锰酸盐指数（O2，mg/L)＝｛[(10 + V1)K一10]一[(10 + V0)K一10]f } 0. 0100 8 1000/V水样
式中：V0 空白实验回滴时高锰酸钾溶液的耗用量，mL;
f 稀释的水样中所含蒸馏水的比值。
六、注意事项
(1) 影响高锰酸盐指数准确性的主要因素有水浴加热时间、滴定时间、空白值、高锰酸钾溶液浓度、样品酸度等，因此，在测定时必须严格遵守操作的有关规定，使测定结果具有可比性。
(2）在水浴中加热完毕后，溶液仍应保持淡红色，如变浅或全部褪去，应将水样的稀释倍数加大后再测定。
(3）在酸性条件下，乙二酸钠和高锰酸钾反应的温度应该保持在60 80℃，所以滴定操作需趁热进行，若溶液温度过低，需适当加热。
关注本网官方微信 随时阅读专业资讯
