酸性法测定水质高锰酸盐指数的条件要求
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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。
高锰酸盐指数(COD Mn)的测定酸性法(检测限:0.5~10mg/L)GB11892-89仪器:1.沸水浴装置2.250ml锥形瓶3.50ml酸式滴定管4.定时钟试剂:1.高锰酸钾贮备液(1/5KMnO4=0.1mol/L):称取3.2g高锰酸钾溶于水中,加热煮沸,使体积减少到约1L,在暗处放置过夜,用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后,滤液贮于棕色瓶中保存。
使用前用0.1000mol/L的草酸钠标准贮备液标定,求得实际浓度。
2.高锰酸钾使用液(1/5KMnO4=0.01mol/L):吸取一定量的上述高锰酸钾溶液,用水稀释至1000ml,并调节至0.01mol/L准确浓度,贮于棕色瓶中。
使用当天应进行标定。
3.(1+3)硫酸。
配制时趁热滴加高锰酸钾溶液至呈微红色。
4.草酸钠标准贮备液(1/2Na2C2O4=0.1000mol/L):称取0.6705g在105~110℃烘干1h并冷却的优级纯草酸钠溶于水,移入100ml容量瓶中,用水稀释至标线。
5.草酸钠标准使用液(1/2Na2C2O4=0.0100mol/L):吸取10.00ml上述草酸钠溶液移入100ml容量瓶中,用水稀释至标线。
步骤:1.分取100ml混匀水样(如高锰酸盐指数高于10mg/L,则酌情少取,并用水稀释至100ml)于250ml锥形瓶中。
2.加入5ml(1+3)硫酸,混匀。
3.加入10.00ml 0.01mol/L,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)。
沸水浴液面要高于反应溶液的液面。
4.取下锥形瓶,趁热加入10.00ml 0.0100mol/L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色,记录高锰酸钾溶液消耗量。
5.高锰酸钾溶液浓度的标定:将上述已滴定完毕的溶液加热至约70℃,准确加入10.00ml 草酸钠标准溶液(0.0100mol/L),再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色。
实验7高锰酸盐指数的测定—酸性高锰酸钾法1. 目的要求1.学习用酸性KMnO4法测定高锰酸盐指数的原理和方法;2.掌握KMnO4溶液的配制与标定;3.理解水中COD Mn的意义。
2. 基本原理水样在酸性条件下,KMnO4将水样中的某些有机物及还原性的物质氧化,剩余的KMnO4用过量的Na2C2O4还原,再以KMnO4标准溶液回滴过量的Na2C2O4,根据加入过量的KMnO4和Na2C2O4标准溶液的量及最后KMnO4标准溶液的用量,计算出高锰酸盐指数,以O2mg/L表示。
其化学反应式如下:4MnO4-+5C(有机物)+12H2O=4Mn2++5CO2+6H2O4MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O此滴定过程示意图如下:3. 仪器与试剂(1)仪器万分之一的分析天平、棕色滴定管25mL、滴定台、洗瓶、玻璃棒、烧杯、锥形瓶、试剂瓶、移液管、吸耳球、恒温水浴等。
(2)试剂① KMnO4;②基准Na2C2O4;③ (1+3)H2SO4。
4. 内容与方法(1) =41/5KMnO c 0.01mol/L KMnO 4溶液的配制与标定 配制:称取3.2g KMnO 4,溶于1200mL 水中,搅匀后,加热煮沸使体积减少到约1000mL ,放置过夜,用G3玻璃砂芯漏斗过滤后,将滤液贮于棕色瓶中保存。
将此溶液稀释10倍,配制KMnO 4溶液浓度为: =41/5KMnO c 0.01mol/L ,贮于棕色瓶中,使用当天按下述方法进行标定,并调节至=41/5KMnO c 0.0100mol/L 。
标定:称取基准Na 2C 2O 4 0.1.3400g 于烧杯中,加水溶解后定量转移至200mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
Na 2C 2O 4标准溶液的浓度为: =0.1000mol/L 。
将此标准溶液稀释10倍,配制Na 422O C 1/2Na c 2C 2O 4标准溶液的浓度为: =0.0100mol/L 。
高锰酸盐指数(GB11892—1989)酸性法概述1.方法原理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的时间。
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钾指数数值。
2.方法适用范围酸性法适用于氯离子含量不超过300mg/L的水样。
当水样的高锰酸盐指数数值超过5mg/L时,则酌情分取少量,并用水稀释后再测定。
3.水样的采集和保存水样采集后,应加入硫酸使pH调至< 2,以抑制微生物活动。
样品应尽快分析,必要时,应在0—5℃冷藏保存,并在48小时内测定。
4.仪器(1)沸水浴装置。
(2)250ml锥形瓶。
(3)50ml酸式滴定管。
(4)定时钟。
试剂(1) 高锰酸钾溶液(1/5KMnO4=0.1mol/L):称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L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,滤液贮于棕色瓶中保存。
(2) 高锰酸钾溶液(1/5KMnO4=0.01mol/L):吸取100ml上述高锰酸钾溶液,用水稀释至1000ml,贮于棕色瓶中。
使用当天应进行标定,并调节至0.01mol/L准确浓度。
(注:最好每次用完就换)(3) 1+3硫酸。
(4) 草酸钠标准溶液(1/2Na2C2O4=0.100mol/L):称取0.6705g在105--110℃烘干1小时并冷却的草酸钠溶于水,移入100ml容量瓶中,用水稀释至标线。
(5) 草酸钠标准溶液(1/2Na2C2O4=0.0100mol/L):吸取10.00ml上述草酸钠溶液,移入100ml容量瓶中,用水稀释至标线。
(注:草酸钠标准溶液现配现用)步骤(1)分取100ml混匀水样(如高锰酸钾指数高于5mg/L,则酌情少取,并用水稀释至100ml)于250ml锥形瓶中。
(2)试碱,使pH保持在6-8之间。
(3)加入5ml(1+3)硫酸,摇匀。
(4)加入10.00ml 0.01mol/L高锰酸钾溶液,摇匀,立刻放入沸水浴中加热30分钟(从水浴重新沸腾起计时)。
酸性法高锰酸盐指数测定的影响因素研究酸性法高锰酸盐指数(简称CODMn)是一种常用的水质指标,用于评价水体中的有机污染程度。
测定CODMn的方法多种多样,其中酸性法是一种常用的测定方法之一。
酸性法高锰酸盐指数测定涉及到许多影响因素,包括试剂浓度、反应时间、温度等。
本文将从这些影响因素入手,对酸性法高锰酸盐指数测定的影响因素进行研究,以期为水质监测和环境保护提供参考依据。
一、试剂浓度对酸性法高锰酸盐指数测定的影响试剂浓度是影响CODMn测定结果的重要因素之一。
高锰酸钾溶液是酸性法CODMn测定的主要试剂,其浓度直接影响到反应的速度和终点的颜色变化。
一般来说,高锰酸钾的浓度越高,反应速度越快,终点颜色变化越明显,但需要注意的是,过高的浓度可能会产生过量的砷酸钾,影响CODMn的测定结果。
在实际测定中,需要根据水样的特性和所需的测定精度,选择合适的高锰酸钾浓度进行实验。
二、反应时间对酸性法高锰酸盐指数测定的影响反应时间是影响CODMn测定结果的另一重要因素。
一般来说,反应时间越长,氧化反应的充分程度越高,测定结果也就越准确。
但是反应时间过长也会造成不必要的耗时,不利于实际应用。
在实际测定中,需要根据水样中有机物的含量和水质监测的要求,确定合适的反应时间。
在实验中可以通过逐步增加反应时间,观察CODMn的变化趋势,找到合适的反应时间。
四、其他因素对酸性法高锰酸盐指数测定的影响除了试剂浓度、反应时间和温度之外,还有一些其他因素会影响酸性法CODMn测定的结果,比如水样的酸碱度、溶解氧含量、搅拌速度等。
水样的酸碱度会影响高锰酸钾溶液的消耗量和终点颜色的变化,溶解氧含量会影响氧化反应的速度,搅拌速度会影响反应的均匀性等。
在实际测定中,需要对这些因素进行综合考虑,选择合适的实验条件进行测定。
酸性法高锰酸盐指数测定涉及到许多影响因素,包括试剂浓度、反应时间、温度等,需要在实际测定中进行综合考虑和合理控制。
只有合理控制这些影响因素,才能获得准确的CODMn测定结果,为水质监测和环境保护提供可靠的数据支持。
用酸性法测定高锰酸盐指数时的注意事项摘要:高锰酸盐指数的测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间及所用蒸馏水的纯度等条件有关,因此,在测定时必须严格遵守操作的有关规定,使结果准确。
关键词:酸性法高锰酸盐指数高锰酸盐指数是反应水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标,它是在一定条件下,用高锰酸钾氧化水中的的某些有机物及无机还原性物质,由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量,以氧的mg/L表示。
酸性法测定高锰酸盐指数时的误差主要来源于高锰酸钾溶液的不稳定性,浓度标定不准确引入的误差和测定条件的酸度、温度控制不当影响反应引入的误差。
因此,要消除误差,获得一个相对的准确测定值,必须要解决好以下几点:1配制较稳定0.1mol/L的高锰酸钾溶液纯的高锰酸钾溶液是相当稳定的,但因市售的高锰酸钾试剂常含有一些杂质,并且受蒸馏水中常含有微量还原性物质的影响,促进了高锰酸钾溶液的分解,此外,由于KMnO4溶液能自行分解,分解的速度因溶液的pH值而不同,一般在中性溶液中分解很慢,在碱性和酸性溶液中分解较快,见光分解的速度更快。
因此,必须正确地配制和保存高锰酸钾溶液。
为了配制较稳定的KMnO4溶液,常采用下列措施:(1)称取3.2g的KMnO4,溶解在不含还原性物质的蒸馏水中并稀释至1000mL。
(2)将配制好的KMnO4溶液于90~95℃水浴中加热两小时,然后在暗处放置2~3d,使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化。
(3)倾出清夜,贮存于棕色试剂瓶中并存放于暗处,以待标定。
2 准确标定0.1mol/L的KMnO4溶液的浓度用 Na2C2O4标定KMnO4溶液。
其标定方法是将 Na2C2O4在105~110℃烘干约2h以后,冷却至室温即可使用。
在H2SO4酸性溶液中MnO4-与C2O42-的反应:2MnO4-+5C2O42-+16H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O为了能使此反应定量的迅速进行,应控制好以下条件:(1)温度控制:反应温度70~80℃。
高锰酸盐指数测定的主要影响因素分析摘要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化剂的量,其表示单位为氧的毫克/升。
高锰酸盐指数是检测地表水、生活用水、生活污水的重要指标之一,能够有效地反映水体遭受有机物和还原性无机物的污染程度。
但是在水质常规检测分析过程中,它属于检测难度系数较高的项目。
所以,为了保证高锰酸盐指数测定结果的准确性,工作人员在进行测定的时候,务必要保证相关操作的规范性,尽量控制影响测定结果的诸多因素。
本文就将针对高锰酸盐指数测定的主要影响因素进行简要的分析。
关键词高锰酸盐指数;测定;方法;影响因素1 高锰酸盐指数的测定步骤1.1测定水样1)取100mL的混合水样,需要注意的是如果高锰酸盐指数大于10mg/l,那么就应该适当地少取,然后用水将其稀释到100mL,再将这100mL的混合水样放置在250mL的锥形瓶中;2)往锥形瓶中加入5mL的(1+3)硫酸,摇均匀;3)选用滴定管往锥形瓶里面加入10.00mL,0.01mol/L的高锰酸钾溶液,摇均匀,然后加入几粒玻璃珠,将其加热煮沸,时间从水浴再次沸腾算起,时长为30min,沸水浴的液面一定要高于反应液的液面;4)将锥形瓶取下,趁其处于热状态,往里面加入10.00mL的0.0100mol/L草酸钠标准溶液,摇均匀,然后马上用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至其变成微红色,此时要记录好所消耗的高锰酸钾溶液的准确体积(V)。
1.2测定高锰酸钾溶液的校正系数将已经完成滴定工作的溶液加热,温度要达到60℃~80℃,然后往里面掺加0.0100mol/L草酸钠标准溶液,10.00mL,再用高锰酸钾溶液将其滴定成微红色,并记录好其具体的消耗体积(V),最后按照下面式子求出高锰酸钾溶液的校正系数(K)。
K=10.00/V (10.00为加入草酸钠标准溶液的实际体积)。
1.3测定空白值如果水样用蒸馏水进行稀释的时候,应该另外取100mL的蒸馏水,然后按照测定水样的方法进行空白测定,并做好高锰酸钾溶液耗用体积的记录。
高锰酸盐指数标准高锰酸盐指数(Permanganate Index,简称CODMn)是指水样中高锰酸盐在酸性条件下氧化可被高锰酸根氧化的有机物和无机物的化学需氧量。
高锰酸盐指数是水质中有机物和无机物的氧化性的综合指标,也是衡量水样中污染程度的重要参数之一。
根据《水和废水监测分析方法》(第四版)中的规定,高锰酸盐指数是用高锰酸钾溶液对水样进行氧化反应,通过滴定确定水样中有机物和无机物的化学需氧量的一种指标。
高锰酸盐指数的测定方法简单、快捷,被广泛应用于水质监测、环境保护、工业生产等领域。
根据国家标准《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002),地表水中高锰酸盐指数的标准限值为6mg/L。
这意味着当地表水中高锰酸盐指数超过6mg/L时,就表明水体中存在大量的有机物和无机物,水质已经受到严重污染,不适宜饮用、游泳、农业灌溉等用途。
高锰酸盐指数标准的制定和执行对于保护水资源、改善水环境质量具有重要意义。
严格执行高锰酸盐指数标准,可以有效监测水质的变化,及时发现和处理水体污染问题,保障人民饮用水安全,促进生态环境的可持续发展。
在实际工作中,我们需要加强对高锰酸盐指数标准的宣传和培训,提高从业人员对高锰酸盐指数测定方法的熟练程度,确保测定结果的准确性和可靠性。
同时,加强对高锰酸盐指数标准的监督和检查,严格依法惩处违反标准的行为,推动全社会形成尊重和遵守高锰酸盐指数标准的良好氛围。
总之,高锰酸盐指数标准的制定和执行是保护水环境、维护人民健康的重要举措。
我们每个人都应该关注水质问题,遵守相关标准和法规,共同呵护我们生活的水资源,共同建设美丽的家园。
希望通过我们的共同努力,能够让高锰酸盐指数标准真正成为维护水环境、保障人民健康的有力法宝。
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。
高锰酸盐指数的测定(酸性法)适用范围:本标准适用于饮用水、水源水和地表水的测定,检测限:0.5~10mg/L,对于高锰酸盐指数较高的水,可适当稀释后测定。
(本方法不适用于工业废水中有机污染较重的水)试剂:1.高锰酸钾使用液(约0.002mol/L):称取0.32g高锰酸钾溶于水中,于90~95℃水浴加热30分钟,冷却,用水稀释至1000ml。
3.(1+3)硫酸:将100ml硫酸慢慢加入到300ml水中,趁热滴加高锰酸钾溶液至呈微红色。
4.草酸钠标准溶液(约0.005mol/L):称取0.6705g在120℃烘干并冷却的优级纯草酸钠溶于水,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至标线。
实验步骤:吸取50ml混匀水样于250ml锥形瓶中→加入5ml(1+3)硫酸,混匀→加入10.00ml 高锰酸钾溶液,摇匀→放入沸水浴中加热30min(从水浴重新沸腾起计时)→取下锥形瓶,趁热加入10ml草酸钠标准溶液,摇匀至无色→立即用高锰酸钾溶液滴定至显微红色(30秒不变色),记录高锰酸钾溶液消耗量。
空白试验:用50ml蒸馏水代替,按上述步骤所测高锰酸钾溶液体积为V0;注意:空白样要用高锰酸钾标准溶液回滴,要记录下回滴所用高锰酸钾溶液体积V2,具体步骤如下:向已所测高锰酸钾溶液体积为V0的空白样中加入l0ml草酸钠标准溶液摇匀→继续用高锰酸钾溶液滴定至显微红色,记录下所用高锰酸钾溶液体积V2。
按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数(K)。
K=10/V2式中,10—加入草酸钠标准溶液的体积,ml;V2—回滴加入高锰酸钾溶液消耗量,ml。
结果计算:I(Mn)=(V1-V0)*K*C*16*1000/V式中:V1——滴定样品消耗的高锰酸钾溶液体积,mlV0——空白试验消耗的高锰酸钾溶液体积,mlV ——样品体积,mlK ——锰酸钾溶液的校正系数C ——草酸钠标准溶液的浓度,mol/L16——氧原子摩尔质量,g/mol1000——氧原子摩尔质量g转换成mg的变换系数。
实验四 水质高锰酸盐指数的测定一、目的要求1. 掌握高锰酸盐指数的测定原理及方法。
二、实验原理高锰酸盐指数是指在酸性或碱性介质中,以高锰酸钾为氧化剂,处理水样时所消耗的量,以氧的mg/L 来表示。
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,高锰酸盐指数常被作为地表水体受有机污染物和还原性无机物质污染程度的综合指标。
样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸,在沸水浴中加热30分钟,高锰酸钾将水样中的某些有机物和无机还原性物质氧化,反应后加入过量草酸钠还原剩余的高锰酸钾,再用高锰酸钾标准溶液返滴定过量的草酸钠,通过计算得到样品中高锰酸盐指数。
反应方程式为:OH 8CO 10Mn 2H 16O C 5MnO 2O H 6CO 5Mn 4H 12C 5MnO 4222-242-4222-4++=++++=++++++据此,测定结果的计算式为)/O 1000mol g 00.32O C 21-MnO 45COD 21--242-421MnO -4L mg V cV V V c ()()(水样⨯⋅⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=式中,V 1为第一次加入KMnO 4溶液的体积;V 2为第二次加入KMnO 4溶液的体积。
由于Cl -对高锰酸钾法有干扰,因而本法仅适用于地表水、地下水、饮用水和生活污水中的高锰酸钾指数的测定,含Cl -较高的工业废水应采用K 2Cr 2O 7法测定三、仪器与试剂1、100ml 量筒、250ml 锥形瓶、50ml 酸式棕色滴定管、100ml 容量瓶、5ml 吸量管,10ml 胖肚移液管、电炉2、(1+3)硫酸、草酸钠标准贮备液、高锰酸钾标准贮备液:C (KMnO 4)≈0.02 mol/L 四、分析步骤1、草酸钠标准溶液的配制(0.005mol/L ):准确称取草0.17g 左右草酸钠基准物于100~105℃烘干2h 并冷却至室温,置于小烧杯中,加少量水溶解后,定量转移至250ml 容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀,计算其准确浓度。
水质高锰酸盐指数的测定高锰酸盐指数的测定——酸性高锰酸钾法一、适用范围1、本方法适用于饮用水、水源水、地面水的测定,测定范围在0.5mg/L —4.5mg/L ,对污染较重的水样,经适当稀释后测定。
2、本方法不适用于测定工业废水中有机污染的负荷量。
二、试剂与仪器试剂:除非另有说明,均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂。
1、KMnO 42、基准Na 2C 2O 43、H 2SO 4:1+3(所用的浓硫酸密度为1.84g/mL )。
仪器:电热板直火加热锅、分析天平、棕色酸式滴定管、滴定台、洗瓶、玻璃棒、烧杯、锥形瓶、试剂瓶、移液管、吸耳球、恒温水浴等;三、实验检测步骤(1) C [1/5KMnO4]=)51(Mr V m =0.01mol/L 溶液的配制与标定配制:称取0.32g KMnO 4溶于120mL 水中,超声搅拌溶解后,用电热板直火加热煮沸,使体积减少到100mL ,放置过夜。
用G3玻璃砂芯漏斗过滤后,将滤液贮于棕色试剂瓶中保存,KMnO 4浓度约为0.02mol/L 。
用移液管移取10.00mL 0.02mol/L 的KMnO 4溶液于100mL 的棕色容量瓶中并用重蒸水定容至刻度线。
标定:① 准确称取经120℃烘干2h 并放冷的Na 2C 2O 4 0.6705g 于100mL 烧杯中,加水溶解后移入100mL 容量瓶,即为C [1/2Na2C2O4]=0.1mol/L 的Na 2C 2O 4溶液;② 取10.00mL 上述Na 2C 2O 4溶液于100mL 的容量瓶中,加重蒸馏水定容后,可得浓度为C [1/2Na2C2O4]=0.01mol/L 的Na 2C 2O 4溶液;③ 将100mL 重蒸水和5mL (1+3) H 2SO 4依次加入250mL 的锥形瓶中,然后用移液管移取10.00mL C [1/2Na2C2O4]=0.0100mol/L 的Na 2C 2O 4标准溶液,加热至70~80℃,用C [1/5KMnO4]=0.01mol/L 溶液滴定至溶液由无色至刚刚出现浅红色为滴定终点,并保持半分钟内不褪色【注:滴定时在锥形瓶下面放一张白纸作参照】。
高锰酸盐指数的测定GB11892--89 酸性法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的时间。
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钾指数数值。
显然高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标,其测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间有关。
因此,测定时必须严格遵守操作规定,使结果具可比性。
仪器(1)沸水浴装置。
(2)250ml 锥形瓶。
(3)50ml 酸式滴定管(4)定时钟。
步骤1)分取100ml 混匀水样(如高锰酸钾指数高于5mg/L,则酌情少取,并用水稀释至100ml)于250ml 锥形瓶中。
2)加入5ml(1+3)硫酸,摇匀。
3)加入10.00ml 0.01mol/L 高锰酸钾溶液,摇匀,立刻放入沸水浴中加热30 分钟(从水浴重新沸腾起计时)。
沸水浴液面要高于反应溶液的液面(4)取下锥形瓶,趁热加入10.00ml 0.0100mol/L 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色,记录高锰酸钾溶液消耗量。
(5)高锰酸钾溶液浓度的标定:将上述已滴定完毕的溶液加热至约70℃,准确加入10.00ml 草酸钠标准溶液(0.0100mol/L),再用0.01mol/L 高锰酸钾溶液滴定至显微红色。
记录高锰酸钾溶液消耗量,按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数(K ):K= 10 00V式中,V—高锰酸钾溶液消耗量(ml)。
若水样经稀释时,应同时另取100ml 水,同水样操作步骤进行空白试验。
(1)在水浴中加热完毕后,溶液仍保持淡红色,如变浅或全部褪去,说明高锰酸钾的用量不够。
此时,应将水样稀释倍数加大后再测定,(2)在酸性条件下,草酸钠和高锰酸钾的反应温度应保持在60—80℃,所以滴定操作必须趁热进行,若溶液温度过低,需适当加热。
高锰酸盐指数酸性法测定注意事项高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标,其测定结果与水样的各种因素有关。
所以,我们要保证高锰酸盐指数测定的准确性,必须做好全程序的质量控制。
1、水样保存和均化水样应使用磨口塞的硼硅玻璃容器,且在盛装水样前应用水样淋洗,使瓶壁所吸附的成分与水样一致。
采集的水样须立即分析,这是由于水样中存在微生物,它会使有机物分解,引起高锰酸钾指数的变化。
若不能立即分析,可向水样中加入硫酸至水样pH<2,并置于0-5℃环境中,保存期为2天。
均化:分析样品时应充分摇动、混合均匀。
2、酸度反应体系的酸度对整个反应的速度和方向有较大的影响,因此酸度必须适宜,否则将会导致测定结果出现偏差。
当酸度较低时,高锰酸钾的氧化性降低,高锰酸钾易被氧化为二氧化锰沉淀,从而影响其对水体中无机和有机还原性物质的氧化,使测定结果偏低;当酸度过高,则会促使生成草酸,反应中H+的消耗会干扰反应的正常进行,使高锰酸钾在有限的时间内不能充分发挥其氧化作用,使测定结果偏低。
3、高锰酸钾标准溶液按照标准上的配制方法配制出高锰酸钾标准溶液,在空白试验或者高锰酸盐指数很低的水样分析时,当进行到国标7.2步,用滴定管加入10.00 ml草酸钠标准溶液(4.6)至溶液变为无色,但有时会出现颜色仍为淡粉红色的情况,为什么会出现这种情况?高锰酸钾溶液浓度的最佳值应略小于0.0100 mol/L( K值应介于0.950~1.01之间)。
4、空白试验、实验用水空白样品的测定值应小于方法检出限( 空白值0.4~0.5 mg/L)。
实验用水对于测定结果有明显的影响,空白值得高低对于测定结果的准确性至关重要。
在测定高锰酸盐指数时,对制备好的试验用水应及时使用,密闭保存,且保存期限不要超过 5 d,最好取用新鲜蒸馏水,保证空白值滴定体积在0.35~0.60 ml之间,以减少空白值对测定结果的影响。
大量试验研究证明,普通蒸馏水、用碱性高锰酸钾法新烧制的二次蒸馏水,以及电导率<2.0 s/cm(25℃)的去离子水均可以用作实验用水。
高锰酸盐指数(酸性法)测定的影响因素分析高锰酸盐指数(CODMn)是一个相对性的条件指标,它的测定结果受多种因素影响。
因此,必须严格控制测定条件,才能得到准确的结果。
本文通过对高锰酸钾的浓度、溶液酸度、实验空白用水、加热时间及温度、滴定速度及温度等因素进行试验分析,找出影响高锰酸盐指数测定因素的主次关系及最佳测定条件,提高测定的准确性和可比性。
标签:高锰酸盐指数;影响因素;反应条件;试验分析1 概述高锰酸盐指数,是指在一定条件下,用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质,由消耗的高锰酸钾量计算出相当的氧量[1]。
是反映水体中有机物及无机可氧化物质污染的常用指标[1]。
CODMn的测定一般采用酸性高锰酸钾滴定法[2],但在此方法分析过程中发现,其测定结果受化学需氧量的含量、溶液的酸度、水样含氯量、高锰酸钾溶液的浓度、加热方式和温度、反应时间等多种因素的影响,是较难测得准确的项目之一,因此研究和掌握CODMn分析中影响因素是环境监测工作的一项重要任务。
2 影响因素的分析2.1 水浴时间对高锰酸盐指数测定影响由表l可知,加热时间在28-32min之间的测定结果都在标准值的不确定度范围,且水浴加热时间越长,高锰酸盐指数测定值越大,但水浴时间为30min 时,测定最接近真值,且相对误差达到最小,说明最佳水浴时间为30 min。
2.2 滴定条件对高锰酸盐指数测定影响2.2.1 滴定温度对高锰酸盐指数测定影响在酸性条件下,草酸钠和高锰酸钾的反应温度应保持在60-80℃,所以滴定操作必须趁热进行,若溶液温度过低,需适当加热[2]。
若滴定温度过低,反应速度较慢,是测定结果偏高;若滴定温度高于90℃,H2C2O4分解,使测定结果偏低。
2.2.2 滴定速度对高锰酸盐指数测定影响高锰酸钾开始滴定时要逐滴加入,速度不宜过快,使其充分反应,随着反应的进行,溶液中生成了Mn2+,此时Mn2+有催化作用,滴定速度需要加快些,随着反应物的减少,滴定至终点时,滴定速度要稍慢些。
酸性法测定水质高锰酸盐指数的条件要
求
摘要:为提高水质高锰酸盐指数的测定结果的准确性,总结实际工作经验,
对酸性法测定高锰酸盐指数相关条件要求进行论述,并提出相应建议,以保证监
测结果的准确可靠。
关键词:酸性法;高锰酸盐指数;测定;条件要求。
高锰酸盐指数常被作为饮用水、水源水和地表水受有机污染物和还原性无机
污染物污染程度的综合指标[1]。
其分析方法有酸性法和碱性法两种,分析结果的
准确性受酸碱度、加热温度、加热时间等诸多因素影响。
为提高水质高锰酸盐指
数测定结果的准确性,本文就酸性法测定水质高锰酸盐指数时相关条件要求进行
总结。
酸性法测定水质高锰酸盐指数的原理:在酸性介质水样中加入高锰酸钾溶液,在沸水浴中加热30min,高锰酸钾将被测定的水质样品中的某些有机污染物和无机
还原性物质部分氧化,再加入过量的草酸钠还原,再用高锰酸钾标准溶液回滴过
量的草酸钠,从而计算出样品中的高锰酸盐指数[2]。
掌握酸性法测定水质高锰酸
盐指数的相关条件要求,有利于提高水质高锰酸盐指数测定结果的准确性。
1、正确选择药品和试剂是确保测定结果准确的基础
1.1 配制试剂水的制备
在高锰酸盐指数分析中,溶液不能用去离子水配制,其原因是去离子水中可
能含有可溶性的有机物,用去离子水配制高锰酸钾溶液或草酸钠溶液,将会导致
分析结果偏高。
所以,配制高锰酸钾或草酸钠的溶剂水应该用去离子水加高锰酸
钾和硫酸进行蒸馏后制取,以除去配制溶剂水中的可还原性有机物或无机物,确
保试剂的纯净。
————————————
作者简介:罗兴仁,1968年,男,大专,高级工程师。
研究方向:环境监测。
E-mail:****************
1.2 高锰酸钾的选择
水质高锰酸盐指数的分析结果使用返滴定消耗的高锰酸钾溶液的体积来进行
计算,因此,高锰酸钾的纯度将会直接影响测定的结果,高锰酸钾作为高锰酸盐
指数分析的氧化剂,其纯度越高越好,所以在选择购买药品时最好购买基准纯高
锰酸钾。
同时配制好的高锰酸钾溶液最好放置一周后在临用前用0.1mol/L草酸
钠溶液标定高锰酸钾溶液的浓度,以此求得配制好的高锰酸钾溶液的浓度,再用
标定好的高锰酸钾溶液稀释成0.01mol/L的使用液。
1.3 草酸钠的选择
草酸钠作为标定高锰酸钾溶液的标准溶液,因此在选购草酸钠时最好购置基
准纯草酸钠或优级纯草酸钠,配置前必须将称量好的草酸钠在105℃~110℃的
电热鼓风炉中进行加热1h,以除去草酸钠中挥发性的有机物质,确保草酸钠
的纯度,待冷却后再用制备好的蒸馏水配制0.1mol/L的储备液,临用时再
配制成0.01mol/L的使用液进行使用。
1.4 硫酸的选择
硫酸的购置应选购98%密度为1.84g/ml的分析纯浓硫酸。
稀释时因浓硫酸溶
于水时会释放出大量的热,切记不能将水倒入浓硫酸中,应用量筒准确量取适量
的分析纯浓硫酸沿烧杯内壁缓缓地注入相应比例的蒸馏水中,并用玻璃棒不断搅拌,趁热加入少量的高锰酸钾溶液至微红色,除去硫酸溶液中可能存在的还原性
物质,否则会导致分析结果偏高,最好放置过夜后使用。
2、准确控制反应的条件是确保分析结果准确性的前提
2.1 溶液酸度
5Na₂C₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=2MnSO₄+5Na₂SO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O,根据能斯特方程
可以看出,高锰酸钾的氧化能力与反应
过程中溶液的酸度有关,在强酸中,因为[H+]离子浓度大,电极电势高,表明
MnO4-在强酸性介子中氧化性较强,在弱酸性或中性介质中高锰酸钾的氧化性较弱[3]。
在规定的条件下,如H+浓度增大,高锰酸钾的氧化能力增强,高锰酸盐指数的的浓度随之增大,反之,如H+浓度减小,高锰酸钾的氧化能力减弱,高锰酸盐指数的的浓度随之减小,因此,按照《水质高锰酸盐指数的测定》(GB11892-1989)方法,在操作时必须控制(1+3)硫酸的加入量,保证反应过程中H+浓度,确保高锰酸盐指数测定结果的准确性。
2.2 加热时间
根据《水质高锰酸盐指数的测定》(GB11892-1989)(酸性法)规定样品
必须在沸水浴中进行加热反应30min后进行滴定,但必须注意是样品放入水浴中
后水浴重新沸腾时开始计时,如加热时间越长,会消耗更多的高锰酸钾溶液,高
锰酸盐指数的测定值会偏高,反之高锰酸盐指数的测定值会偏低。
同时样品放入
水浴加热时水浴液面必须高于样品液面,否则样品受热不均将会导致分析结果偏低。
根据本人长期对高锰酸盐指数分析比较,加热时间控制在29~31分钟之间,测定值与真值之间相对误差较小,所以准确控制反应时间非常重要。
再无特殊情
况下,应严格按照标准分析方法控制加热时间(30min),以确保样品分析结果
的准确性。
2.3 滴定过程中溶液温度的控制
样品从水浴锅中取出后,在在酸性介质中将加入草酸钠时温度不能高于90℃,否则部分草酸钠会分解[4],导致样品分析结果偏低,所以从水浴锅中取出样品后,当样品溶液温度下降到90℃时应立即加入10mL0.01mol/L的草酸钠溶液并摇匀,
此时溶液的温度大致在85℃左右,并立即开始滴定,此时溶液的温度有利于草酸
钠与高锰酸钾的反应,滴定过程中溶液的温度不能低于60℃,否则将影响反应的
速度。
因此,滴定过程的温度一般控制在60~85℃之间较为适宜。
2.4 滴定速度控制
由于草酸钠与高锰酸钾反应是一个自催化氧化-还原反应,开始滴定时滴入高锰酸钾的速度不宜过快,待草酸钠与高锰酸钾充分反应产生Mn2+离子形成自催化后再保持正常滴定速度,即“成滴不成线”原则不断加入高锰酸钾溶液,当接近终点时,放慢滴定速度,以便于终点的判断,所以整个滴定过程应保持慢—快—慢的节奏,才有利于整个反应的进行和滴定终点的控制,确保分析结果的准确性。
3、正确判断滴定终点是确保分析结果准确的重要保证
终点判断是关系到高锰酸盐指数分析的关键一步,为了准确判断滴定终点,建议用白纸作背景进行对比,当滴定过程中观察到溶液中刚有极浅的微红色出现时,放慢高锰酸钾的滴入速度,一般再滴入2-3滴保持30s不褪色即可。
4、结论
综上所述,水质高锰酸盐指数是一个条件性指标,其分析结果的准确性与药品的选购、溶剂的制备、样品的酸度、加热温度、加热时间、滴定速度等诸多条件因素有关,在分析时只有对相关条件进行有效控制,才能确保其样品分析结果的准确性。
参考文献
[1]国家环保总局水和废水分析(第四版)(增补版)[M]北京中国环境科学出版社 2012:224.
[2]中华人民共和国国家标准水质高锰酸盐指数的测定酸性法(S)
GB/T11892-89.
[3]于忠贵,刘莲香.浅析高锰酸钾的氧化性[j].天津化工,1997(3)47
[4]卡林,朱伊君,王芹. 测试条件对高锰酸盐指数测定结果的影响[j]. 黑龙江环境通报
2001,25(3):72.。