V
KMnO c 00
.251000.0)5/1(4⨯=实验三 水中化学耗氧量的测定
——酸性高锰酸钾法
1 实验目的
掌握酸性高锰酸钾法测定水中化学需氧量的原理、方法及计算方法；熟悉实验操作步骤和滴定操作；了解酸性高锰酸钾法测定水中化学需氧量的主要事项。
2 实验原理
高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质氧化，过量的高锰酸钾用草酸标准溶液回滴还原，根据高锰酸钾消耗量来计算化学耗氧量（以O 2计。
）
3 试剂
3.1 硫酸溶液（1+3）：将1体积浓硫酸在水浴冷却下缓慢加到3体积蒸馏水中，煮沸，滴加高锰酸钾溶液保持为微红色。
3.2草酸钠标准储备溶液[c(1/2Na 2C 2O 4)=0.1000mol/L]:称取 6.701g 草酸钠（Na 2C 2O 4）溶于少量纯水中，并于1000ml 容量瓶用纯水定容，置暗处保存。
3.3 草酸钠标准使用液[c(1/2Na 2C 2O 4)=0.1000mol/L]:将上述草酸钠标准储备液准确稀释10倍。
3.4 高锰酸钾溶液[c(1/5KMnO 4)=0.1000mol/L]:称取3.3g 高锰酸钾（KMnO 4），溶于少量纯水中，并稀释至1000ml 。
煮沸15分钟，静置2周。
然后用玻璃砂芯漏斗过滤至棕色瓶中，置于暗处保存并按下述方法标定浓度。
①吸取25.00草酸钠储备溶液（0.1000mol/L ）于250ml 锥形瓶中，加入75ml 新煮沸放冷的纯水及2.5ml 硫酸。
②迅速至滴定管中加入约24ml 高锰酸钾溶液，待褪色后加热至65℃，再继续滴定呈微红色并保持30秒不褪色。
当滴定终了时，溶液温度不低于55℃。
记录高锰酸钾溶液用量。
高锰酸钾溶液的浓度计算见式如下：③校正高锰酸钾溶液的浓度[c(1/5KMnO 4)]为0.1000mol/L 。
式中：
c(1/5KMnO 4)——高锰酸钾溶液的浓度，mol/L ； V ——高锰酸钾溶液的用量，ml 。
3.5 高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]：将上述高锰酸钾溶液准确稀释10倍。
4 仪器
()[]100
1000
81010)(12⨯⨯⨯-⨯+=
C K V O ρ4.1 滴定管，50ml 。
4.2 锥形瓶，250ml 。
4.3 电热恒温水浴锅，可调至100℃。
5 实验步骤
5.1 锥形瓶的预处理：向250ml 锥形瓶中加入50ml 蒸馏水，再加入0.5ml 硫酸溶液（1+3），及1ml 高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]。
加热煮沸2～3分钟，溶液应保持高锰酸钾特有的紫红色。
倒掉溶液，用少量蒸馏水冲洗锥形瓶1～2次。
5.2 样品的氧化：吸取100.0ml 充分混合的水样（若水样中有机物含量较高，可取适量水样以纯水稀释至100ml ），置于上述处理过的锥形瓶中。
加入5ml 硫酸溶液（1+3）。
自滴定管加入
10.00ml 高锰酸钾标准溶液
[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]，加2～3粒玻璃珠，将锥形瓶放入沸腾的水浴中准确加热30分钟。
如加热过程中红色明显减退，须将水样稀释重做。
5.3 终止氧化反应：取下锥形瓶，趁热加入10.00ml 草酸钠标准使用液，充分摇匀，使红色褪尽。
5.4 滴定剩余的草酸：于白色背景上，自滴定管滴入高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]，至溶液呈微红色即为终点，记录用量V 1（ml ）。
注意：测定时如水样消耗的高锰酸钾标准溶液超过了加入量的一半，由于高锰酸钾标准溶液的浓度过低，影响了氧化能力，使测定结果偏低，遇此情况，应取少量样品稀释后重做。
5.5 校正高锰酸钾标准溶液的浓度：向滴定至终点的水样中，趁热（70～80℃）加入10.00ml 草酸钠标准使用液。
立即用高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]滴定至微红色，记录用量V 2（ml ）。
如果高锰酸钾标准溶液物质的量浓度为准确的0.01000mol/L ，滴定时用量应为10.00ml ，否则可求一校正系数K ：K=10/V 2。
5.6 如水样用纯水稀释，则另取100ml 纯水，同上述步骤测定，记录高锰酸钾标准溶液消耗量V 0。
6 数据处理与计算
6.1 计算方法 水样化学需氧量按照下式计算：
()[]8.010101⨯-⨯+=K V
如水样用纯水稀释，则采用下式计算水样的耗氧量：
式中：
R ——稀释水样时，纯水在100ml 体积内所占的比例值（例如：25ml 水样用纯水稀释至100ml ，则R =（100-25）/100=7.5）； ρ（O 2）——耗氧量的浓度，mg/L ；
c ——高锰酸钾标准溶液的浓度[c(1/5KMnO 4)=0.01000mol/L]；
8——与1.00ml 高锰酸钾标准溶液[c(1/5KMnO 4)=1.000mol/L]相当的以毫克（mg ）表示氧的质量；
V 3——水样体积，ml 。
6.2 结果报告
7 注意事项
7.1 本法适用于氯化物质量浓度低于300mg/L （以Cl -计）的生活饮用水及其水源水中耗氧量的测定。
本法最低检测质量浓度（取100ml 水样时）为0.05mg/L ，最高可测定耗氧量为5.0mg/L （以O 2计。
）
7.2 水样中氯离子浓度超过300mg/L 时，在酸性介质中被高锰酸钾氧化而生成氯气，这样就消耗了高锰酸钾，使结构偏高。
此时可采用碱性高锰酸钾法测定。
7.3 测定COD 的水样，最好用玻璃瓶采集。
采集的水样应尽快测定，不能有效测定的要有有效的保存措施，否则耗氧量会迅速降低。
加硫酸调至pH<2，或加硫酸铜2～5mg/L ，低温下，样品可保存2周。
7.4 酸度以0.45mol/L H +为宜，且酸度只能由硫酸来维持。
7.5 由于新配制的高锰酸钾溶液浓度不稳定，应提前两周配制，临用前用草酸钠标准溶液校正。
本实验中高锰酸钾溶液和草酸溶液的浓度比例需要特别注意，c(1/2Na 2C 2O 4)应与c(1/5KMnO 4)浓度接近。
高锰酸钾溶液的浓度应控制在c(1/5KMnO 4)=0.01mol/L 左右。
7.6 水样应适当稀释，以保证在沸水浴中加热30分钟后消耗的高锰酸钾溶液为加入量的二分之一左右（4～6ml 之间），此时化学耗氧量与有机物含量之间才有一定的比例关系，可作不同水体有机物污染程度的比较，否则结果无意义。
因为水样中有机物的含量直接影响氧化剂的氧化速度和氧化能力，所以同一水样由于稀释倍数不同，测得的I Mn 值也不完全一致。
因此必须在报告结果时注明稀释倍数。
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