实验9 水中高锰酸盐指数的测定

高锰酸盐指数的测定实验报告一、实验目的1、掌握高锰酸盐指数的测定原理和方法。

2、熟练使用相关实验仪器进行测定操作。

3、了解高锰酸盐指数在水质评价中的意义和应用。

二、实验原理高锰酸盐指数是反映水体中有机和无机可氧化物质污染的常用指标。

在酸性条件下，水样中加入一定量的高锰酸钾溶液，加热反应一定时间，然后加入过量的草酸钠溶液还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算消耗的高锰酸钾量来求得高锰酸盐指数。

化学反应式如下：4MnO₄⁻＋ 5C ＋ 12H⁺ → 4Mn²⁺＋ 5CO₂＋ 6H₂O2MnO₄⁻＋ 5C₂O₄²⁻＋ 16H⁺ → 2Mn²⁺＋ 10CO₂＋ 8H₂O三、实验仪器与试剂1、仪器酸式滴定管（50ml）移液管（10ml、25ml）锥形瓶（250ml）电热恒温水浴锅电子天平2、试剂高锰酸钾标准溶液（01mol/L）：称取32g 高锰酸钾溶于12L 水中，加热煮沸，使体积减少到约 1L，放置过夜，用 G-3 玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮存于棕色瓶中备用。

草酸钠标准溶液（01000mol/L）：称取 06705g 经 105-110℃烘干2h 并冷却的草酸钠溶于水，移入 100ml 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。

硫酸（1+3）：将 1 体积浓硫酸缓缓加入 3 体积水中，混匀。

四、实验步骤1、水样采集与预处理采集具有代表性的水样，置于清洁的玻璃瓶中。

若水样中含有悬浮物质，需用中速定量滤纸过滤，滤液作为测定水样。

2、测定取 1000ml 经预处理的水样于 250ml 锥形瓶中。

加入 5ml（1+3）硫酸，摇匀。

用移液管准确加入 1000ml 001mol/L 高锰酸钾溶液，摇匀。

将锥形瓶放入沸水浴中加热 30min（从水浴重新沸腾起计时）。

取出锥形瓶，趁热加入 1000ml 00100mol/L 草酸钠标准溶液，摇匀。

此时溶液应为无色。

用001mol/L 高锰酸钾溶液滴定至溶液呈微红色，且30s 内不褪色，记录消耗的高锰酸钾溶液体积 V₁（ml）。

水质高锰酸盐指数的测定（酸性法）使用范围：适用于地表水、饮用水；不适用于工业废水。

一、原理样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，使沸水浴中加热30mins，高锰酸钾将样品中某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠。

通过计算得到样品中高锰酸盐指数。

氧化反应：在沸水浴条件下，酸性高锰酸钾将还原性物质氧化。

5C2O42-(草酸钠)+2MnO4-+16H+→2Mn2++10CO2+8H2O二、测试流程三、注意事项1、水样保存采集水样后，加浓硫酸至pH1-2，尽快分析。

保存时间超过6h，需冷藏（0-5℃），但不超过2天。

2、实验条件①消解：沸水浴温度为98℃，高原地区沸点偏低，可能影响消解效率，须注明实际沸点（相同条件下，100℃时反应速率大概是95℃的1.6倍）。

沸水浴水面需要高于锥形瓶内液面。

②反应时间：研究表明，消解时间从30增加到60mins时，结果增加4-10%。

反应需要严格控制时间，保持测试样品消解时间的一致性。

③条件电极电位E=Eθ+RT/5F·ln(a MnO4-·a H+8/a Mn2+）。

高锰酸钾溶液浓度变化对于反应有较大的影响。

④酸度对反应影响较小：硫酸溶液在反应体系中已算是浓电解质，离子间相互作用明显，硫酸浓度发生一定变化时，对于氢离子活度变化不大（离子活度受电解质浓度和离子活度影响，浓电解质溶液中浓度升高会引起活度下降）。

⑤空白滴定温度控制：当反应液温度低于80℃时，应重新加热后再滴定。

3、COD Cr和COD Mn的对比①COD所表示的是水体中受还原性物质污染的指标，主要是水体中受有机物污染的指标。

②COD的定量方法主要受氧化剂种类、浓度，消解温度、时间，酸度的影响。

COD Cr的条件电极电位能达到1.55V，对水体约有90%左右的氧化率；COD Mn的条件电极电位能达到1.45V，对水体约有50%左右的氧化率，COD Mn测试只适用于地表水、饮用水，不适用于COD值高的工业废水。

水中高锰酸盐指数的测定方法
水中高锰酸盐指数（又称为高锰酸盐消耗量）是用来反映水中
有机物氧化性或水质污染程度的一个重要指标。

测定水中高锰酸盐
指数的方法主要有滴定法和分光光度法两种。

滴定法是最常用的方法之一。

首先，取一定体积的水样，加入
硫酸和磷酸钾，将水样酸化至pH值在2左右，然后加入高锰酸钾溶液，使水样中高锰酸盐的浓度超过水样中有机物的氧化需求量，再
加入硫酸铁铵指示剂。

随着有机物的氧化，高锰酸钾逐渐消耗，水
样中的颜色也逐渐变浅。

当水样中的有机物被氧化完毕，高锰酸盐
消耗完，水样的颜色也不再变淡，此时记录下消耗的高锰酸盐溶液
的体积，通过计算可以得到水样中的高锰酸盐指数。

另一种测定方法是分光光度法。

该方法利用高锰酸盐在酸性条
件下与有机物发生氧化反应，生成低价锰离子，其浓度与水样中的
有机物氧化性成正比。

通过分光光度计测定在一定波长下高锰酸盐
溶液的吸光度，再根据标准曲线计算出水样中高锰酸盐指数的浓度。

需要注意的是，在进行高锰酸盐指数的测定时，应该严格按照
标准操作程序进行操作，以确保测定结果的准确性和可靠性。

同时，
还应该注意样品的采集、保存和处理，以避免外界因素对测定结果的影响。

希望以上信息能够对你有所帮助。

高锰酸盐指数的测定实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过测定水样中的高锰酸盐指数，了解水中有机物的含量，从而判断水质的优劣。

二、实验原理。

高锰酸盐指数（简称高锰指数）是指水样中高锰酸盐溶液氧化有机物的能力。

在强碱性条件下，高锰酸盐溶液与水样中的有机物发生反应，从紫色转变为无色，通过测定高锰酸盐消耗量来间接反映水中有机物的含量。

三、实验仪器与试剂。

1. 试剂，高锰酸钾溶液、硝酸银溶液、硫酸、硫代硫酸钠溶液、硝酸钾溶液。

2. 仪器，比色皿、烧杯、移液管、分析天平、恒温水浴器、分光光度计。

四、实验步骤。

1. 取一定体积的水样，加入硫酸和硝酸钾溶液，使其达到强酸性条件。

2. 在恒温水浴器中将水样加热至沸腾，使其中的有机物被氧化。

3. 将高锰酸钾溶液滴加至水样中，使其呈现浅粉色。

4. 滴加硫代硫酸钠溶液，并摇匀，使其呈无色。

5. 滴加硝酸银溶液，出现沉淀即停止滴加。

6. 用硝酸钾溶液滴定至无色，记录所耗的硝酸钾溶液体积V（mL）。

五、数据处理。

高锰酸盐指数（CODMn）的计算公式为：CODMn（mg/L）=（V×C×50）/V0。

其中，V0为取样水的体积（mL），V为滴定所需的硝酸钾溶液体积（mL），C为硝酸钾溶液的浓度（mol/L），50为CODMn的摩尔质量。

六、实验结果与分析。

通过实验测得水样的高锰酸盐指数为X mg/L。

根据国家环境保护标准，水质可以分为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染五个等级，对应的高锰酸盐指数分别为0-3、3-6、6-9、9-15、大于15。

通过对比实验结果和标准值，可以判断水质的优劣程度。

七、实验总结。

本实验通过测定水样的高锰酸盐指数，了解了水中有机物的含量，从而判断水质的优劣。

实验结果对于水质监测和环境保护具有一定的参考价值。

八、实验注意事项。

1. 实验中应严格遵守安全操作规程，注意化学品的防护。

2. 实验仪器的使用应符合操作规范，保证实验结果的准确性。