酸性高锰酸盐指数测定中影响因素的探讨.docxVIP

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酸性高锰酸盐指数测定中影响因素的探讨

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摘要：高锰酸钾指数是一个相对的条件性指标，高锰酸盐指数的测定结果的准确性受诸多因素的影响，本文主要对溶液酸度、加热时间以及滴定条件等影响因素进行探讨。

高锰酸盐指数，也被成为化学需氧量的高锰酸钾法，是指在一定条件下，高锰酸钾作为氧化剂，水中的还原性无机物以及在该条件下可被氧化的有机物消耗高锰酸钾的量，用氧的mg/L来表示。因此，高锰酸盐指数是判断地表水、水源水以及饮用水等水体受还原性无机污染物以及有机污染物污染程度的重要指标。很显然，作为一个相对的条件性指标，高锰酸盐指数的测定结果与溶液酸度、加热时间、滴定条件等影响因素息息相关。本文从酸性高锰酸盐指数测定法来进行测定过程中影响因素的探讨。

1方法原理

在一定量待测样品中，加入已知量的硫酸和高锰酸钾，放在沸水浴中加热30min，高锰酸钾将样品中的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钾，通过溶液滴定用量计算高锰酸盐指数[1]。

其化学本质为氧化还原反应中的反滴定法，化学反应式为：

2影响因素分析

2.1反应体系酸度对测定结果的影响

酸性高锰酸钾法的反应实质为氧化还原反应，反应体系的酸度大小对反应方向和反应速度有明显的影响。当体系中酸度较低时，反应不完全，容易生成二氧化锰沉淀，影响了高锰酸钾对水中还原性物质的氧化，从而使测定结果偏低；当反应体系中酸度过高时，溶液中含量过多的H+会引起草酸分解，从而干扰了高锰酸钾的氧化作用，使其不能在有限的时间进行充分的反应，从而使测定结果偏低。因此，反应体系中的适宜酸度，对测定结果影响较大，研究表明溶液酸度维持在0.5~1.0mol/L之间，测量结果偏差较小，避免使用硝酸、盐酸[2]。

2.2加热时间对测定结果的影响

酸性高锰酸钾法是测定在规定的时间内高锰酸钾氧化溶液中还原性物质的量，该反应的温度和时间是在一定条件下进行的，反应时间的长短直接影响实验结果。表1列出了不同加热时间对试验结果的影响，实验样品为环境保护部标准样品研究所的高锰酸盐指数（批号：203168），其浓度为3.94±0.36mg/L。

表1不同加热时间对高锰酸盐指数的影响

标准样品值及不确定度

实测结果

27/min

28/min

30/min

32/min

33/min

3.94±0.36

3.54

3.72

3.90

4.17

4.33

3.55

3.75

3.92

4.19

4.36

由表1中可以看出，在沸水浴中（100℃），随着加热时间的增加，高锰酸钾反应越充分，消耗量越多，样品的测定结果偏高，反之测定结果偏低。在30±2min的时间范围内符合标准样品不确定度的范围，加热时间为30min时，测量结果最近接样品值。

2.3滴定条件对测定结果的影响

高锰酸盐指数的测定是一个有条件限制的试验，滴定时间和滴定温度的控制直接影响着测量结果的准确性。在化学试验的分析操作过程中，对于滴定速度规定了“成滴不成线”的原则，该原则对于一般的试验项目而言很容易做到，但是高锰酸盐指数的测定要求温度在60℃~90℃之间完成滴定[3]，因此，对于滴定时间和滴定温度的控制，就显得尤为重要。表2中列出了锥形瓶从沸水浴中取出时，溶液温度随着时间的变化规律。

表2溶液温度随时间的变化规律

时间/min

0

2

3

5

7

滴定过程

沸水浴中取出锥形瓶

加入草酸钠并开始滴定

滴定结束

滴定后静置

滴定后静置

温度/℃

93

78

68

64

60

从表2中可以明显看出，锥形瓶从沸水浴中取出时温度为93℃，但是加入草酸钠并开始滴定时温度降低了15℃，在滴定的过程中，短短1min时间，温度又快速的下降了10℃，降为68℃，滴定结束后静置4min，温度降为60℃，由此可见，高锰酸盐指数测定的滴定过程必须在水浴锅停止加热后0-7min内完成为宜。

3结论

反应体系中的适宜酸度，对测定结果影响较大，研究表明溶液酸度维持在0.5~1.0mol/L之间，测量结果偏差较小。

沸水浴加热时间尽量控制在30±2min的时间范围内，加热时间为30min时，测量结果最近接样品值。

（3）滴定时间和滴定温度的控制直接影响着测量结果的准确性。高锰酸盐指数测定的滴定过程必须在水浴锅停止加热后0-7min内，滴定温度维持在60℃~90℃之间完成为宜。

综上所述，高锰酸盐指数测定的准确性受诸多因素的限制，国内学者就此做了很多深入研究，对实际的测定工作有一定的指导参考作用。但是因各地试验条件不同以及操作人员的个体差异，仍可导致试验结果有所不同，因此需要严格按照操作规范进行测定，根据实际情况采用适当的措施，以确保测定结果的准确性。

参考文献：